[發明專利]一種符合汽車功能安全標準自動駕駛架構系統和工作方法

有效

• 申請號: 201910367428.2
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110083099B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 呂林泉;蒲紫光;陳濤;張強
• 申請（專利權）人: 中國汽車工程研究院股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 路寧

本發明提出了一種符合汽車功能安全標準自動駕駛架構系統和工作方法，包括：傳感器單元、數據采集單元、智能交互單元和動作執行單元；傳感器單元數據發送端連接數據采集單元數據接收端，數據采集單元數據發送端漏極智能交互單元數據接收端，智能交互單元數據發送端連接動作執行單元數據接收端。克服硬件設備使用過程中的高功耗問題、安裝占用空間大的問題；提升數據處理及響應過程中的實時性問題；優化決策執行過程中的時效性。

技術領域

本發明涉及數據傳輸電路領域，尤其涉及一種符合汽車功能安全標準自動駕駛架構系統和工作方法。

背景技術

由于近年來隨著人工智能技術的迅速發展，傳統汽車行業與信息技術結合在汽車自動駕駛技術方面的研究也受到了國家及業界高度重視，自動駕駛相關法律法規及道德規范也日趨進步和成熟，業界各部對于自動駕駛各方面的技術研究也在穩步深入及突破；自動駕駛正在邁向輝煌的下一階段；但同時對于自動駕駛技術的研究也應該精益化；自動駕駛包含三個層級的研究：環境感知、任務決策及決策執行。現階段市面上對于環境感知部分的研究已日趨成熟，應用激光雷達、毫米波雷達、高清攝像頭等結合全球定位系統已實現了較完備的環境感知系統；已有不少L2級自動駕駛輔助系統面向市場。

自從ISO 26262《道路車輛功能安全》國際標準發布以來，國內外各大汽車廠商及零部件設計制造商均高度重視產品功能安全的規范；自然我們在設計自動駕駛各部分系統的時候也必須嚴格按照功能安全規范來執行。

嵌入式系統具有計算機功能但又不稱之為計算機。它是以應用為中心，軟硬件可裁減的，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式系統集系統的應用軟件與硬件于一體，具有軟件代碼小、高度自動化、響應速度快等特點，特別適合于要求實時和多任務的體系。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統集應用軟件系統等組成，它是可獨立工作的“器件”。

自動駕駛汽車依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作，讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下，自動安全地操作機動車輛。目前已有基于計算機平臺的自動駕駛硬件架構；計算機平臺具有不可避免的大體積、高功耗等不足之處；鑒于此現狀，現提出一種基于嵌入式系統符合功能安全的自動駕駛硬件架構。

如圖1所示，現有技術方案是一種基于計算機平臺來實現自動駕駛環境感知及決策的基礎框架；外部各種傳感器模塊采集到環境數據后直接用以太網接口、CAN接口及RS232接口傳輸給計算機；計算機進行數據融合及運算處理；以深度復雜算法實現道路規劃、避障、運動規劃等自動駕駛決策；最后通過CANFD或USB通訊發送決策數據給汽車整車控制器(VCU)來執行整車控制決策。現有方案中計算機作為重要的數據融合，運算決策角色；計算機本身硬件決定了其功耗相對高；再者由于計算機外部掛了太多汽車用雷達、攝像頭、視覺傳感等傳感器，計算機接受來自這些模塊龐大的數據量，這就可能造成計算機的核心運算板塊數據處理任務重、實時性不高、系統可靠性降低、通訊穩定性較差等問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種符合汽車功能安全標準自動駕駛架構系統和工作方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種符合汽車功能安全標準自動駕駛架構系統，包括：傳感器單元、數據采集單元、智能交互單元和動作執行單元；

傳感器單元數據發送端連接數據采集單元數據接收端，數據采集單元數據發送端漏極智能交互單元數據接收端，智能交互單元數據發送端連接動作執行單元數據接收端。

優選的，所述數據采集單元包括：