本發(fā)明涉及駕駛技術領域，尤其涉及一種自動駕駛切斷裝置以及一種自動駕駛切斷方法和系統(tǒng)。

背景技術：

隨著信息技術的進步和人工智能技術的發(fā)展，汽車的自動駕駛正在從L2(輔助自動駕駛)向L3(高度自動駕駛)、L4(無人駕駛)快速邁進。出于對汽車行駛的高安全性要求，在自動駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)功能異常時，必須存在可靠的手段使其退出對車輛的控制，恢復司機或者乘客對車輛的控制操作。而在未來可能出現(xiàn)的完全無人駕駛系統(tǒng)中，也需要保留乘客對于車輛行駛安全的最后決策能力。目前無論是基于ADAS的輔助自動駕駛系統(tǒng)，還是正在研發(fā)測試中的L4無人駕駛系統(tǒng)，司機仍然是不可或缺的存在。司機可以隨時通過操作方向盤、油門或剎車來接管車輛的控制權，以防止自動駕駛系統(tǒng)的異?？刂茖е萝囕v發(fā)生危險。

在現(xiàn)有技術中，車輛底盤ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)會同時接收司機操作的感應信號與自動駕駛系統(tǒng)的控制信號，然后通過軟件邏輯判定執(zhí)行自動駕駛指令還是切換至司機動作。因此，車輛底盤ECU需要增加與自動駕駛系統(tǒng)相連接的控制接口，以實現(xiàn)自動駕駛的命令執(zhí)行，同時還要增加自動駕駛系統(tǒng)與司機操作指令的切換邏輯，這使得ECU的復雜度進一步增加。若ECU的切換邏輯發(fā)生異常而失效，將會使得ECU始終執(zhí)行自動駕駛的指令，司機無法預知底層的控制切換已經失效，從而造成故障累積。因此，現(xiàn)有技術在執(zhí)行自動駕駛指令以及司機駕駛指令時，仍然是依賴于自動駕駛系統(tǒng)的。一旦外界環(huán)境變化需要司機接管，而自動駕駛系統(tǒng)出又現(xiàn)功能異常時，司機將無法接管車輛控制權，從而導致事故的發(fā)生。因此亟需提供一種獨立于駕駛系統(tǒng)以外，并能夠在緊急情況下執(zhí)行車內人員指令的自動駕駛切斷裝置以及自動駕駛的切斷方法。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種自動駕駛切斷裝置以及一種自動駕駛切斷方法和系統(tǒng)，用于實現(xiàn)在駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)異常時切斷駕駛系統(tǒng)所發(fā)出的駕駛指令，并能夠確保車輛不會失去所有控制，從而提高車輛行駛的安全性。

具體技術方案如下：

本發(fā)明提供了一種自動駕駛切斷裝置，該自動駕駛切斷裝置包括乘客操作接口、控制開關以及指令過濾器；所述控制開關一端作為輸入端用于連接駕駛系統(tǒng)，另一端連接所述指令過濾器；所述指令過濾器中未與控制開關相連接的一端作為輸出端用于連接車輛底盤控制單元；所述乘客操作接口，用于被觸發(fā)后斷開所述控制開關；所述指令過濾器，用于若接收到來自駕駛系統(tǒng)的駕駛指令，則通過輸出端輸出該駕駛指令；否則，通過輸出端輸出本地存儲的安全駕駛指令。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述控制開關為安全繼電器。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述控制開關在車輛重啟并排除駕駛系統(tǒng)的故障后，恢復閉合狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述安全駕駛指令為以最大制動力剎車的指令。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述乘客操作接口為操作桿，或者為操作按鈕。

本發(fā)明還提供了一種自動駕駛切斷方法，該方法包括：

將所述自動駕駛切斷裝置的輸入端與駕駛系統(tǒng)相連接，輸出端與車輛底盤控制單元相連接；正常情況下，所述控制開關處于閉合狀態(tài)，指令過濾器將來自駕駛系統(tǒng)的駕駛指令通過輸出端傳遞給車輛底盤控制單元；若所述自動駕駛切斷裝置中的乘客操作接口被觸發(fā)，控制開關被斷開，指令過濾器將本地存儲的安全駕駛指令通過輸出端傳遞給車輛底盤控制單元。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述指令過濾器輸出的駕駛指令以及安全駕駛指令通過車輛CAN網絡傳遞給車輛底盤控制單元。

本發(fā)明還提供了一種自動駕駛切斷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：駕駛系統(tǒng)、車輛底盤控制單元以及如權利要求1-5任一權項所述的自動駕駛切斷裝置；所述駕駛系統(tǒng)，用于向自動駕駛切斷裝置發(fā)送駕駛指令；所述車輛底盤控制單元，用于從自動駕駛切斷裝置接收駕駛指令，并對車輛執(zhí)行相應的控制處理。

由以上技術方案可以看出，通過在駕駛系統(tǒng)以及車輛底盤控制單元之間設置自動駕駛切斷裝置，在發(fā)生駕駛系統(tǒng)工作異常時觸發(fā)乘客操作接口，使得控制開關斷開，從而切斷由駕駛系統(tǒng)所發(fā)出的駕駛指令，由指令過濾器輸出本地存儲的安全駕駛指令，確保車輛不會失去所有控制，從而提高車輛行駛的安全性。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明一實施例提供的自動駕駛切斷裝置的結構圖。

圖2為本發(fā)明一實施例提供的指令過濾器的功能邏輯圖。

圖3為本發(fā)明一實施例提供的自動駕駛切斷方法的結構圖。

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的自動駕駛切斷方法的結構圖。

圖5為本發(fā)明一實施例提供的自動駕駛切斷系統(tǒng)的結構圖。

【具體實施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。

在本發(fā)明實施例中使用的術語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明實施例和所附權利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。

應當理解，本文中使用的術語“和/或”僅僅是一種描述關聯(lián)對象的關聯(lián)關系，表示可以存在三種關系，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關聯(lián)對象是一種“或”的關系。

取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”或“響應于檢測”。類似地，取決于語境，短語“如果確定”或“如果檢測(陳述的條件或事件)”可以被解釋成為“當確定時”或“響應于確定”或“當檢測(陳述的條件或事件)時”或“響應于檢測(陳述的條件或事件)”。

車輛駕駛系統(tǒng)的安全性是人們關注的焦點，尤其是智能車輛駕駛系統(tǒng)的的安全性，雖然研究人員已經在多個方面盡可能地提升車輛駕駛系統(tǒng)的安全性，但仍然存在由于駕駛系統(tǒng)自身出現(xiàn)故障而造成交通事故的發(fā)生。且在未來出現(xiàn)的無人駕駛車輛中，將不會包含方向盤、剎車等操作部件，因此將乘客放置于自身安全完全由車輛決定的無人車中是極其危險的。因此本發(fā)明提供了一種獨立于駕駛系統(tǒng)以外的自動駕駛切斷裝置以及自動駕駛切斷方法和系統(tǒng)，用于實現(xiàn)駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)異常時切斷駕駛指令，并能夠確保車輛不會失去所有控制，從而提高車輛行駛的安全性。

如圖1中所示，該自動駕駛切斷裝置包括乘客操作接口、控制開關以及指令過濾器。在該自動駕駛切斷裝置中，所述控制開關一端作為輸入端用于連接駕駛系統(tǒng)，另一端連接所述指令過濾器；所述指令過濾器中未與控制開關相連接的一端作為輸出端用于連接車輛底盤控制單元；所述乘客操作接口，用于被觸發(fā)后斷開所述控制開關；所述指令過濾器，用于若接收到來自駕駛系統(tǒng)的駕駛指令，則通過輸出端輸出該駕駛指令；否則，通過輸出端輸出本地存儲的安全駕駛指令。

可選地，在本實施例的一個具體實現(xiàn)過程中，駕駛系統(tǒng)可以為普通車輛的駕駛系統(tǒng)，也可以為自動駕駛車輛的駕駛系統(tǒng)，即自動駕駛切斷裝置的輸入端可以接收來自普通駕駛系統(tǒng)所發(fā)送的駕駛指令，也可以接受自動駕駛系統(tǒng)所發(fā)送的駕駛指令，本發(fā)明對此不進行限定。

可選地，在本實施例的一個具體實現(xiàn)過程中，自動駕駛切斷裝置的輸入端所接收的駕駛指令可以為車輛駕駛系統(tǒng)自身所發(fā)送的駕駛指令，也可以為駕駛系統(tǒng)接收來自遠程控制中心的控制后所發(fā)送的駕駛指令，還可以為駕駛系統(tǒng)受到車內人員操縱后所發(fā)送的駕駛指令。

可選地，在本實施例的一個具體實現(xiàn)過程中，自動駕駛切斷裝置的輸出端可以直接與車輛底盤控制單元相連接，也可以通過車輛CAN網絡與車輛底盤控制單元相連接。由于車輛底盤控制單元通常較多，因此一般選用通過車輛CAN網絡將自動駕駛切斷裝置的輸出端與車輛點盤控制單元連接的方式進行連接，在下文中也以該連接方式進行詳述。

在圖1中所示的自動駕駛切斷裝置中，控制開關為安全繼電器，其具有閉合和斷開兩種狀態(tài)。且該控制開關的斷開僅由與其相連接的乘客操作接口進行控制。在正常狀態(tài)下，該控制開關處于閉合狀態(tài)；當乘客操作接口被觸發(fā)時，該控制開關處于斷開狀態(tài)。

在本發(fā)明中，為了避免出現(xiàn)異常的駕駛系統(tǒng)繼續(xù)運行，自動駕駛切斷裝置的控制開關只有在車輛重啟并排除駕駛系統(tǒng)的故障后，才恢復閉合狀態(tài)。舉例來說，自動駕駛車輛在重啟過程中會對車輛的自動駕駛系統(tǒng)自行檢測，在將所檢測到的系統(tǒng)故障排除后，自動駕駛切斷裝置的控制開關才恢復閉合。

在圖1中所示的自動駕駛切斷裝置中，與控制開關相連接的乘客操作接口處于車輛的乘坐艙內。該乘客操作接口獨立于駕駛系統(tǒng)人機交互界面(HMI,HumanMachine Interface)以及車輛中控臺接口?？蛇x地，該乘客操作接口可以為醒目的操作桿，或者該乘客操作接口可以為操作按鈕。該乘客操作接口只有一種操作模式，直接且僅控制自動駕駛切斷裝置中控制開關的斷開。當乘客操作接口未被觸發(fā)時，自動駕駛切斷裝置中的控制開關處于閉合狀態(tài)；當乘客操作接口被觸發(fā)時，則使得自動駕駛切斷裝置中的控制開關斷開。

在圖1中所示的自動駕駛切斷裝置中，指令過濾器可以為MCU(Micro Control Unit，微控制單元)，或者稱為單片機，其中存儲有預先設置的安全駕駛指令。指令過濾器使用汽車級MCU實現(xiàn)，從而保證硬件的可靠性。指令過濾器中預先存儲的安全駕駛指令為以最大制動力剎車的指令?？蛇x地，在本實施例的一個具體實現(xiàn)過程中，安全駕駛指令還可以為緩慢剎車的駕駛指令。而為了使得指令過濾器中所存儲的安全駕駛指令能夠適應車輛的各種行駛情況，并最大限度地降低安全風險，優(yōu)先選取“以最大制動力剎車的指令”作為指令過濾器中所存儲的安全駕駛指令。

圖2為指令過濾器的功能邏輯示意圖，如圖2中所示，自動駕駛切斷裝置中的指令過濾器實際上完成了對駕駛指令的判斷及輸出，其具體實現(xiàn)過程如下：當自動駕駛切斷裝置的輸入端接收到來自駕駛系統(tǒng)的駕駛指令時，指令過濾器將所接收的駕駛指令通過輸出端輸出；當自動駕駛切斷裝置的輸入端未接收到駕駛指令時，指令過濾器則將本地存儲的安全駕駛指令通過輸出端輸出。在本發(fā)明中，指令過濾器所輸出的駕駛指令通過輸出端傳遞給車輛底盤控制單元。

通過圖1所示的自動駕駛切斷裝置，能夠使得車輛在駕駛系統(tǒng)發(fā)生異常時，通過車內乘客的操作，使得車輛脫離駕駛系統(tǒng)的控制，但又不會使車輛完全失控?？蛇x地，在本發(fā)明一實施例的具體實現(xiàn)過程中，該裝置可以安裝在自動駕駛車輛中，用于在自動駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，切斷自動駕駛系統(tǒng)所發(fā)送的自動駕駛指令，由車輛自身輸出安全駕駛指令。還可以安裝在普通車輛中，用以在車輛失去司機控制時，由車輛自身輸出安全駕駛指令，從而使車輛不會失去全部控制，盡可能地避免事故的發(fā)生。

可選地，在本實施例的一個具體實現(xiàn)過程中，可以將自動駕駛切斷裝置的控制開關與指令過濾器集成在一起，形成一個整體的ASIL D安全電子系統(tǒng)。在車輛駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，乘客操作接口被觸發(fā)時，基于單片機的軟硬件系統(tǒng)，由高安全性軟件完成開關控制功能，以此實現(xiàn)切斷駕駛系統(tǒng)向車輛發(fā)送駕駛指令的功能。

圖3為本發(fā)明一實施例提供的自動駕駛切斷方法的結構示意圖。如圖3中所示，與自動駕駛切斷裝置輸入端相連接的駕駛系統(tǒng)為自動駕駛系統(tǒng)，自動駕駛切斷裝置的輸出端通過車輛CAN網絡與車輛底盤控制單元相連接。其中，車輛底盤控制單元包括BBW(Brake By Wire，線控制動)、TBW(Throttle By Wire，線控油門)、SBW(Steer By Wire，線控轉向)，通過車輛CAN網絡接收來自自動駕駛系統(tǒng)對車輛控制信號后,分別執(zhí)行剎車操作、加速操作與轉向操作。

在本實施例中，自動駕駛切斷裝置的輸入端與自動駕駛系統(tǒng)的輸出側相連接，用于接收來自自動駕駛系統(tǒng)所發(fā)送的自動駕駛指令；自動駕駛切斷裝置的輸出端通過車輛CAN網絡將駕駛指令傳遞給車輛底盤控制單元。當自動駕駛系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，自動駕駛切斷裝置的控制開關處于閉合狀態(tài)，從而使得自動駕駛系統(tǒng)、自動駕駛切斷裝置以及車輛底盤控制單元形成自動駕駛控制回路。

在圖3所示的實施例中，控制開關處于閉合狀態(tài)，即表明自動駕駛系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。當自動駕駛切斷裝置的控制開關處于閉合狀態(tài)時，自動駕駛系統(tǒng)所發(fā)出的自動駕駛指令能夠由自動駕駛控制回路，通過車輛CAN網絡發(fā)送至車輛底盤控制單元BBW、TBW和SBW，從而操縱車輛自動行駛。

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的自動駕駛切斷方法的結構示意圖。

在圖4所示的實施例中，自動駕駛切斷裝置中的控制開關處于斷開狀態(tài)，表明自動駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，車內人員觸發(fā)了乘客操作接口后使得控制開關斷開。當自動駕駛切斷裝置中的控制開關斷開后，正常狀態(tài)下的自動駕駛控制回路斷路，自動駕駛切斷裝置中的指令過濾器無法接收來自自動駕駛系統(tǒng)的駕駛指令。此時根據(jù)自動駕駛切斷裝置中指令過濾器預先設置的功能邏輯，通過輸出端輸出預先存儲的安全駕駛指令，所輸出安全駕駛指令通過車輛CAN網絡傳遞給車輛底盤控制單元，使得自動駕駛車輛執(zhí)行相應操作。例如，該本地存儲的安全駕駛指令為以最大制動力剎車的指令，指令過濾器將該駕駛指令通過車輛CAN網絡傳遞給車輛底盤控制單元后，由車輛底盤控制單元的BBW控制車輛以最大制動力進行剎車。

圖5示出本發(fā)明一實施例提供的自動駕駛切斷系統(tǒng)的結構圖，如圖5所示，該系統(tǒng)包括：駕駛系統(tǒng)、車輛底盤控制單元以及自動駕駛切斷裝置。其中駕駛系統(tǒng)用于向自動駕駛切斷裝置發(fā)送駕駛指令；車輛底盤控制單元，用于從自動駕駛切斷裝置接收駕駛指令，并對車輛執(zhí)行相應的控制處理。

正常情況下，控制開關處于閉合狀態(tài)，指令過濾器將來自駕駛系統(tǒng)的駕駛指令通過輸出端傳遞給車輛底盤控制單元，從而控制車輛執(zhí)行駕駛系統(tǒng)所發(fā)送的駕駛指令。

若自動駕駛切斷裝置中的乘客操作接口被觸發(fā)，控制開關被斷開，指令過濾器將本地存儲的安全駕駛指令通過輸出端向傳遞給車輛底盤控制單元，從而控制車輛執(zhí)行本地存儲的安全駕駛指令。

由以上技術方案可以看出，通過在駕駛系統(tǒng)以及車輛底盤控制單元之間設置自動駕駛切斷裝置，在駕駛系統(tǒng)發(fā)生工作異常時，觸發(fā)乘客操作接口使得控制開關斷開，從而切斷由駕駛系統(tǒng)所發(fā)出的駕駛指令，由指令過濾器輸出本地存儲的安全駕駛指令，確保車輛不會失去所有控制，從而提高車輛行駛的安全性。

在本發(fā)明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置、方法和系統(tǒng)，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

上述以軟件功能單元的形式實現(xiàn)的集成的單元，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(Read-Only Memory，ROM)、隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明保護的范圍之內。