自动驾驶车载系统故障平滑切换方法、系统和车辆与流程

本技术涉及电子，更具体地涉及一种自动驾驶车载系统故障平滑切换方法、系统和车辆。

背景技术：

1、自动驾驶车辆又称无人驾驶车辆、电脑驾驶车辆或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车，自动驾驶车辆依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑自动地操作机动车辆。

2、车载系统，或称车载终端系统，是车辆的管理控制系统，其集在线监控、调度管理、报表管理、实时车况信息管理等功能。自动驾驶车载系统的可靠性，直接影响汽车的行驶安全性。

3、目前自动驾驶车载系统在核心模块通常采用冗余模块的方式来提高系统的可靠性，当主用模块发生故障时，切换至备用模块进行车辆控制，从而使系统能够继续正常工作。但主备用模块切换时，两个模块计算的数据可能不一致，从而导致主备用模块不能平滑切换，为自动驾驶车辆带来安全隐患。

4、因此，如何实现自动驾驶车载系统的平滑切换、保证自动驾驶车辆的安全性成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、考虑到上述问题而提出了本技术。本技术提供了一种自动驾驶车载系统故障平滑切换方法、系统和车辆，通过将决策信息计算过程拆分成多个子过程，同步每个子过程的处理结果数据到对方处理单元，从而能够在主备切换时不间断地生成当前的决策信息，使主备切换更加平滑，保证自动驾驶车辆的安全性。

2、根据本技术一方面，提供了一种自动驾驶车载系统的故障平滑切换方法，所述自动驾驶车载系统包括以主备关系运行的第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元和所述第二处理单元通信连接，用于分别基于获取的感知信息生成所述自动驾驶车载系统的决策信息，该方法包括：

3、针对所述第一处理单元和所述第二处理单元生成所述决策信息过程中所包括的多个具有逻辑关系的子过程，所述第一处理单元和所述第二处理单元分别获取自身的子过程的处理结果数据；

4、所述第一处理单元和所述第二处理单元分别将自身的所述子过程的处理结果数据作为本地数据块保存，并将所述处理结果数据发送至对方；

5、所述第一处理单元和所述第二处理单元分别将接收到的对方的所述子过程的处理结果数据作为同步数据块进行保存；

6、当满足预设的主备切换条件时，所述第一处理单元和所述第二处理单元进行主备切换，原作为备用的处理单元基于所述同步数据块生成所述自动驾驶车载系统的决策信息。

7、在本技术的一个实施例中，所述原作为备用的处理单元基于所述同步数据块生成所述自动驾驶车载系统的决策信息，包括：

8、将每个所述本地数据块和每个所述同步数据块比较；

9、当数据不一致时，根据与所述逻辑关系对应的执行顺序，确定所述同步数据块对应的子过程及其关联的子过程；

10、基于所述同步数据块，执行所述同步数据块对应的子过程及其关联的子过程，生成所述自动驾驶车载系统当前的决策信息。

11、在本技术的一个实施例中，所述主备切换条件包括：

12、当检测到作为主用的第一处理单元发生故障而作为备用的第二处理单元未发生故障；或者，

13、当检测到作为主用的第二处理单元发生故障而作为备用的第一处理单元已经从故障中恢复；或者，

14、当检测到作为主用的第二处理单元未发生故障而作为备用的第一处理单元已经从故障中恢复。

15、在本技术的一个实施例中，所述第一处理单元或所述第二处理单元的故障检测方法包括：

16、对所述第一处理单元或所述第二处理单元进行心跳检测，基于心跳检测结果得到所述第一处理单元或所述第二处理单元的故障检测结果；或者，

17、对所述第一处理单元或所述第二处理单元进行通信检测，基于通信检测结果得到所述第一处理单元或所述第二处理单元的故障检测结果。

18、在本技术的一个实施例中，所述第一处理单元和所述第二处理单元的主备关系由预设的主备选举策略确定，所述主备选举策略包括：

19、以所述第一处理单元作为主用处理单元，以所述第二处理单元作为备用处理单元；或者，

20、所述第一处理单元和所述第二处理单元抢锁，抢到锁的作为主用处理单元，未抢到锁的作为备用处理单元。

21、在本技术的一个实施例中，该方法还包括：

22、在生成所述决策信息前，所述第一处理单元和所述第二处理单元分别获取传感器实时采集的传感器信息，基于所述传感器信息分别生成感知信息，所述传感器包括图像传感器、定位传感器、光照传感器、红外传感器、雷达传感器中的一种或多种。

23、在本技术的一个实施例中，当满足预设的主备切换条件时，所述第一处理单元和所述第二处理单元基于接收到的切换触发指令进行主备切换，所述切换触发指令由用于根据所述决策信息生成控制指令的控制单元发出。

24、根据本技术第二方面，提供了一种自动驾驶车载系统，包括第一处理单元、第二处理单元和控制单元，所述第一处理单元、所述第二处理单元和所述控制单元分别通信连接；

25、所述第一处理单元和所述第二处理单元，用于以确定的主备关系运行；

26、所述控制单元，用于分别对所述第一处理单元和所述第二处理单元进行故障检测，得到故障检测结果，基于所述故障检测结果，生成切换触发指令发送至所述第一处理单元和所述第二处理单元；

27、所述第一处理单元和所述第二处理单元，还用于在运行时基于所述切换触发指令，采用前述的故障平滑切换方法进行故障平滑切换。

28、在本技术的一个实施例中，所述控制单元，还用于基于预设的主备选举策略确定所述第一处理单元和所述第二处理单元的主备关系。

29、在本技术的一个实施例中，所述第一处理单元和所述第二处理单元，还用于分别获取传感器实时采集的传感器信息，所述传感器包括图像传感器、定位传感器、光照传感器、红外传感器、雷达传感器中的一种或多种。

30、在本技术的一个实施例中，所述控制单元包括：

31、心跳检测模块，用于分别对所述第一处理单元和所述第二处理单元进行心跳检测，基于心跳检测结果得到所述第一处理单元和所述第二处理单元的故障检测结果；或者，

32、通信检测模块，用于分别对所述第一处理单元和所述第二处理单元进行通信检测，基于通信检测结果得到所述第一处理单元和所述第二处理单元的故障检测结果。

33、在本技术的一个实施例中，所述控制单元包括切换触发指令生成模块，所述切换触发指令生成模块用于：

34、当所述故障检测结果为作为主用的第一处理单元发生故障而作为备用的第一处理单元未发生故障时，生成切换触发指令；或者，

35、当所述故障检测结果为作为主用的第二处理单元发生故障而作为备用的第一处理单元已经从故障中恢复时，生成切换触发指令；或者，

36、当所述故障检测结果为作为主用的第二处理单元未发生故障而作为备用的第一处理单元已经从故障中恢复时，生成切换触发指令。

37、在本技术的一个实施例中，所述控制单元包括主备关系运行的第一控制器和第二控制器。

38、在本技术的一个实施例中，所述自动驾驶车载系统还包括以太网交换器，所述第一处理单元、所述第二处理单元、所述第一控制器、所述第二控制器分别与所述以太网交换器连接。

39、在本技术的一个实施例中，所述自动驾驶车载系统包括与所述所述第一控制器连接的第一温度传感器和第一定位传感器，与第二控制器连接的第二温度传感器、第二定位传感器。

40、根据本技术第三方面，提供了一种车辆，其特征在于，所述车辆包括上述的自动驾驶车载系统。

41、本技术通过将决策信息计算过程拆分成多个子过程，同步每个子过程的处理结果数据到对方处理单元，从而能够在主备切换时不间断地生成当前的决策信息，使主备切换更加平滑，备用处理单元的计算结果接近于已经异常的主用处理单元计算的结果。

技术特征：

1.一种自动驾驶车载系统的故障平滑切换方法，其特征在于，所述自动驾驶车载系统包括以主备关系运行的第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元和所述第二处理单元通信连接，用于分别基于获取的感知信息生成所述自动驾驶车载系统的决策信息，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的故障平滑切换方法，其特征在于，所述原作为备用的处理单元基于所述同步数据块生成所述自动驾驶车载系统的决策信息，包括：

3.如权利要求1-2中任一项所述的故障平滑切换方法，其特征在于，所述主备切换条件包括：

4.如权利要求3所述的故障平滑切换方法，其特征在于，所述第一处理单元或所述第二处理单元的故障检测方法包括：

5.如权利要求1-4中任一项所述的故障平滑切换方法，其特征在于，所述第一处理单元和所述第二处理单元的主备关系由预设的主备选举策略确定，所述主备选举策略包括：

6.如权利要求1-5中任一项所述的故障平滑切换方法，其特征在于，该方法还包括：

7.如权利要求1-6中任一项所述的故障平滑切换方法，其特征在于，当满足预设的主备切换条件时，所述第一处理单元和所述第二处理单元基于接收到的切换触发指令进行主备切换，所述切换触发指令由用于根据所述决策信息生成控制指令的控制单元发出。

8.一种自动驾驶车载系统，其特征在于，包括第一处理单元、第二处理单元和控制单元，所述第一处理单元、所述第二处理单元和所述控制单元分别通信连接；

9.如权利要求8所述的自动驾驶车载系统，其特征在于，所述控制单元，还用于基于预设的主备选举策略确定所述第一处理单元和所述第二处理单元的主备关系。

10.如权利要求8-9中任一项所述的自动驾驶车载系统，其特征在于，所述第一处理单元和所述第二处理单元，还用于分别获取传感器实时采集的传感器信息，所述传感器包括图像传感器、定位传感器、光照传感器、红外传感器、雷达传感器中的一种或多种。

11.如权利要求8-10中任一项所述的自动驾驶车载系统，其特征在于，所述控制单元包括：

12.如权利要求8-11中任一项所述的自动驾驶车载系统，其特征在于，所述控制单元包括切换触发指令生成模块，所述切换触发指令生成模块用于：

13.如权利要求8-12中任一项所述的自动驾驶车载系统，其特征在于，所述控制单元包括主备关系运行的第一控制器和第二控制器。

14.如权利要求13所述的自动驾驶车载系统，其特征在于，所述自动驾驶车载系统还包括以太网交换器，所述第一处理单元、所述第二处理单元、所述第一控制器、所述第二控制器分别与所述以太网交换器连接。

15.如权利要求8-14中任一项所述的自动驾驶车载系统，其特征在于，所述自动驾驶车载系统包括与所述所述第一控制器连接的第一温度传感器和第一定位传感器，与第二控制器连接的第二温度传感器、第二定位传感器。

16.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求8-15中任一项所述的自动驾驶车载系统。

技术总结
本申请提供了一种自动驾驶车载系统故障平滑切换方法、系统和车辆。其中的方法包括：针对生成决策信息过程中所包括的多个具有逻辑关系的子过程，第一处理单元和第二处理单元分别获取自身的子过程的处理结果数据；第一处理单元和第二处理单元分别将自身的所述子过程的处理结果数据作为本地数据块保存，并将处理结果数据发送至对方；第一处理单元和第二处理单元分别将接收到的对方的子过程的处理结果数据作为同步数据块进行保存；当满足预设的主备切换条件时，第一处理单元和第二处理单元进行主备切换，原作为备用的处理单元基于同步数据块生成决策信息。该方法能够在主备切换时不间断地生成当前的决策信息，实现自动驾驶车载系统的平滑切换。

技术研发人员：杨冬生,韩冰,于波,嵇家刚,何永斌
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5