适用于协同式自动驾驶系统的车载智能单元和控制方法与流程

1.本技术属于车辆自动驾驶技术领域，具体涉及适用于协同式自动驾驶系统的车载智能单元和控制方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，车辆的自动驾驶技术越来越成熟，依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置，对车辆实现实时、连续控制，乘客在使用自动驾驶车辆时，只需要输入目的地，自动驾驶车辆基于当前位置和目的地生成行驶路线，并按照生成的行驶路线行驶。
3.然而，车辆本身以及行驶路线上的道路情况并不是一成不变的，其有赖于多种车载系统和各种信号传感器的辅助，而且对于自动驾驶车辆而言，车辆在随机行驶中，如何做到彼此间相互适应性的调整控制和行驶策略，避免因车辆彼此礼让而发生的控制策略失误问题，成为单一自动驾驶车辆控制系统向群体自动驾驶车辆控制系统跨越的障碍，如何实现分布式的协同控制，做到不同车辆之间能够做出相适应的控制策略调整，成了自动驾驶领域的研究重点。


技术实现要素：

4.本技术提出了适用于协同式自动驾驶系统的车载智能单元和控制方法，通过采集车辆自身传感器、其他自动驾驶控制系统的指令信息、以及其他外部的自动驾驶辅助信息，进行融合处理，生成最终的车辆控制指令。
5.为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
6.适用于协同式自动驾驶系统的车载智能单元，包括：交互子系统、感知融合子系统、决策子系统和支撑子系统；
7.所述交互子系统用于对人机交互信息、车载传感器信息和内外部系统交互信息进行信息交互处理，所述人机交互信息包括驾驶员的行车指令和反馈给驾驶员的行车信息，所述车载传感器信息包括由各类车载传感器发出的感知信息，所述内外部系统交互信息包括协同自动驾驶系统cads和常规车辆控制系统cvcs发送的自动驾驶信息、智能道路基础设施系统iris发送的道路信息和其他车辆发送的共享信息；
8.感知融合子系统用于对获取的所述人机交互信息、所述车载传感器信息和所述内外部系统交互信息进行融合识别处理，得到融合感知信息，所述融合感知信息用于进行车辆的自动驾驶控制决策和所述信息交互处理；
9.所述决策子系统用于根据所述融合感知信息，生成驾驶决策，并根据所述驾驶控制决策生成控制车辆自动驾驶的综合控制指令；
10.所述支撑子系统用于所述内外部系统交互信息的通信传输与控制，所述支撑子系统还用于对所述人机交互信息、所述车载传感器信息、所述内外部系统交互信息、所述融合感知信息和所述综合控制指令进行冗余验证。
11.可选的，所述交互子系统包括人机交互模块、车载传感器接入及信息处理模块和
信息转换模块；
12.所述人机交互模块用于接收来自驾驶员的行车指令，以及输出所述行车信息，所述行车信息包括车辆外部环境和车辆工况信息；
13.所述车载传感器接入及信息处理模块用于接收并处理由车载传感器发出的所述车载传感器信息；
14.所述信息转换模块用于对所述人机交互信息、所述车载传感器信息和所述内外部系统交互信息进行信息编码、解码转换。
15.可选的，当常规车辆控制系统cvcs无法作用时，所述交互子系统还用于补充或替代所述常规车辆控制系统cvcs的信息处理功能。
16.可选的，所述感知融合子系统包括融合识别模块；
17.所述融合识别模块用于对获取的所述人机交互信息、所述车载传感器信息和所述内外部系统交互信息进行融合识别处理，生成能够反映当前事件状态的所述融合感知信息，所述融合识别处理包括目标识别和态势识别。
18.可选的，所述融合识别模块还通过所述支撑子系统向所述协同自动驾驶系统cads和/或所述常规车辆控制系统cvcs发送所述融合感知信息，用于向所述协同自动驾驶系统cads和/或所述常规车辆控制系统cvcs提供补充和/或增强的感知功能。
19.可选的，所述决策子系统包括协同决策模块和智能控制指令及辅助模块；
20.所述协同决策模块用于接收所述融合感知信息，并使用所述融合感知信息进行路径规划和安全识别，生成驾驶决策；
21.所述智能控制指令及辅助模块用于根据所述驾驶决策，生成用于控制车辆自动驾驶的综合控制指令。
22.可选的，所述支撑子系统包括通信模块和冗余验证模块；
23.所述通信模块用于控制和接收所述内外部系统交互信息，以及控制和向所述协同自动驾驶系统cads及所述常规车辆控制系统cvcs发送所述融合感知信息、所述驾驶决策和所述综合控制指令；
24.所述通信模块还用于控制所述交互子系统、所述感知融合子系统、所述决策子系统和所述支撑子系统之间的数据传输；
25.所述冗余验证模块用于对所述人机交互信息、所述车载传感器信息和所述内外系统部交互信息、所述融合感知信息、所述驾驶决策和所述综合控制指令进行冗余验证，所述冗余验证包括消除并最小化错误，以及验证解决信息处理和传输的矛盾；
26.所述冗余验证模块还用于对所述常规车辆控制系统cvcs发出的控制指令和所述车载智能单元发出的综合控制指令信息备份。
27.可选的，所述支撑子系统还包括支撑模块；
28.所述支撑模块用于维护所述车载智能单元的系统安全性；
29.所述支撑模块还用于向所述车载智能单元各个子系统提供电源。
30.为实现上述目的，本技术还公开了适用于协同式自动驾驶系统的车载智能控制方法，包括如下步骤：
31.获取人机交互信息、车载传感器信息和内外部系统交互信息，所述人机交互信息包括驾驶员的行车指令和反馈给驾驶员的行车信息，所述车载传感器信息包括由各类车载
传感器发出的感知信息，所述内外部系统交互信息包括协同自动驾驶系统cads和常规车辆控制系统cvcs发送的自动驾驶信息、智能道路基础设施系统iris发送的道路信息和其他车辆发送的共享信息；
32.对获取的所述人机交互信息、所述车载传感器信息和所述内外部系统交互信息进行融合识别处理，得到融合感知信息，所述融合感知信息用于进行车辆的自动驾驶控制决策和所述信息交互处理；
33.根据所述融合感知信息，进行路径规划和安全识别，生成驾驶决策，并根据所述驾驶决策，生成控制车辆自动驾驶的综合控制指令。
34.可选的，所述控制方法还包括冗余验证过程；
35.所述冗余验证过程为：对所述人机交互信息、所述车载传感器信息、所述内外部系统交互信息、所述融合感知信息、所述驾驶决策和所述综合控制指令进行冗余验证，所述冗余验证包括消除并最小化错误，以及验证解决信息处理和传输的矛盾。
36.本技术的有益效果为：
37.本技术公开了适用于协同式自动驾驶系统的车载智能单元和控制方法，通过将本车的传感器信息、车载其他控制系统信息、其他车辆的控制信息以及周边环境的辅助形式信息进行有效融合，实现车辆的自动驾驶，进一步的，还能够承担常规车辆控制系统的功能，当常规车辆控制系统的部分功能或全部功能失效时，可起到替代作用，以维持车辆的自动控制，通过与其他车辆的控制信息以及周边环境的辅助形式信息进行有效融合，实现车与车之间的交互通信，实现车辆间协同式的自动驾驶控制。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术实施例一的适用于协同式自动驾驶系统的车载智能单元结构示意图；
40.图2为本技术实施例一中信息转换模块进行信息处理的示意图；
41.图3为本技术实施例一中的cvcs中的协同决策模块和viu的协同决策模块共同协作决策方法的流程示意图；
42.图4为本技术实施例一中智能控制指令及辅助模块功能流程图；
43.图5为本技术实施例一中的冗余验证示意图；
44.图6为本技术实施例一中的具有不同智能级别的车辆的融合和感知方法的流程示意图；
45.图7为本技术实施例一中的用以提供给包括连接到cads的viu的车辆的自动驾驶功能的流程示意图；
46.图8为本技术实施例一中的由viu上传的信息以及与cads系统的用户共享上传的信息的流程示意图；
47.图9为本技术实施例一中的用于在cvcs和viu之间分工和/或提供协作的方法的流程示意图；
48.图10为本技术实施例一中的当cvcs发生故障时由viu向车辆提供自动驾驶的方法流程示意图；
49.图11为本技术实施例一中的当cvcs故障时用viu功能接管cvcs以向车辆提供自动驾驶任务的方法流程示意图；
50.图12为本技术实施例一中的viu补充功能方法流程示意图；
51.图13为本技术实施例一中的viu增强功能方法流程示意图；
52.图14为本技术实施例一中的viu提升功能方法流程示意图；
53.图15为本技术实施例一中的用于自动驾驶的协作方法流程示意图，其中viu和cvcs协作以使用顺序信息处理架构提供信息处理；
54.图16为本技术实施例一中的用于自动驾驶的协作方法流程示意图，其中viu和cvcs协作以使用结合并行、顺序和交叉信息处理的信息处理架构来提供信息处理；
55.图17为本技术实施例一中的viu被配置为车辆提供感知融合功能结构示意图；
56.图18为本技术实施例一中的viu配置为为车辆提供高精度地图和定位功能结构示意图；
57.图19为本技术实施例一中的viu配置为为车辆提供感知融合功能、高精度地图和定位功能以及协同决策功能结构示意图；
58.图20为本技术实施例一中的viu可以为不同类型的cav提供各种viu配置功能示意图；
59.图21为本技术实施例二的适用于协同式自动驾驶系统的车载智能控制方法流程示意图。
具体实施方式
60.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
61.为便于本实施例清楚表述，首先对本实施例中使用到的部分名词做出解释说明，在整个说明书和权利要求书中，除非上下文另有明确规定，否则以下术语采用本文明确关联的含义。
62.本技术实施例的车载智能单元，缩写viu。
63.自动驾驶系统ads，是指为车辆执行驾驶任务(例如车辆的横向和纵向控制)的系统，从而允许车辆在减少人类对驾驶任务的控制和/或没有人类对驾驶任务的控制的情况下驾驶。
64.协同式自动驾驶系统cads，是指在车辆与道路基础设施(例如，iris)完全或部分协作的情况下，为车辆执行驾驶任务(例如，横向和/或纵向控制)的自动驾驶系统。
65.综合控制指令，是指由车辆与cads和/或cads部件之间的协作过程生成的车辆控制指令，或者指由viu和cvcs之间的协作过程生成的车辆控制指令。
66.智能网联交通系统cavh，是指为连接的和自动的车辆(cav)提供全车辆操作和控制的综合系统(例如，ads或cads)，更具体地说，向控制cav的系统发送详细的、对时间敏感
的控制指令，包括车辆跟驰、车道变换、路径引导和相关信息。
67.智能道路基础设施系统iris，是指便于车辆操作和控制cavh系统的系统。iris为连接的和自动化的车辆(cav)提供运输管理和操作以及单独的车辆控制。
68.智能路侧工具箱irt，是指一种用于分布式驾驶系统(dds)的车辆操作和控制的系统，该系统是iris技术的一种。irt根据特定车辆的自动驾驶需要提供对cavh和iris技术(例如服务)的模块化访问自动驾驶车辆av，指处于自动化模式的自动化车辆。
69.道路系统，是指道路和道路基础设施，例如智能道路基础设施(例如iris、irt、riu/rsu)、道路标志、道路标线、交通控制装置(例如交通信号控制器)；和/或传统交通运营中心。
70.外部系统，是指cads和/或cads的任何组件或部分(例如，cavh系统)，其与所引用的特定车辆(例如，包含viu的车辆)分离和/或在其外部，包括，其他车辆、道路系统、cms、支撑系统(例如，电力和安全系统)、云、边缘计算设备、地图和/或定位设备(例如，参考标记、dgps基站)。
71.路侧智能单元riu，可指一个riu、多个riu和/或riu的网络。
[0072]“微观”、“中观”和“宏观”是指时间和空间上的相对尺度。
[0073]
为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0074]
实施例一
[0075]
如图1所示，为本技术实施例的适用于协同式自动驾驶系统的车载智能单元结构示意图，主要包括交互子系统、感知融合子系统和决策子系统。
[0076]
交互子系统用于对人机交互信息、车载传感器信息和内外部系统交互信息进行信息交互处理，人机交互信息包括驾驶员的行车指令和反馈给驾驶员的行车信息，车载传感器信息包括由各类车载传感器发出的感知信息，内外部系统交互信息包括协同自动驾驶系统cads和常规车辆控制系统cvcs发送的自动驾驶信息、智能道路基础设施系统iris发送的道路信息和其他车辆发送的共享信息。交互子系统的主要目的是实现协同式自动驾驶系统cads与道路系统/车辆/驾驶人/用户间的信息交换，体现在辅助驾驶中的高清(hd)地图信息、交通信息、来自周围车辆的驾驶信息、路线规划信息，驾驶决策指令等等。
[0077]
感知融合子系统用于对获取的人机交互信息、车载传感器信息和内外部系统交互信息进行融合识别处理，得到融合感知信息，融合感知信息用于进行车辆的自动驾驶控制决策和信息交互处理。感知融合子系统的主要目的是目标和交通态势识别，在单车时：包括车内检测驾驶人状态，检测车的状态信息(运动、定位)，以及车辆周边目标和交通态势识别。在联网时：则是针对系统覆盖范围内所有车辆运动及驾乘人员状态，交通流特征、交通管控信息及交通态势识别。
[0078]
决策子系统用于根据融合感知信息，生成车辆控制的驾驶决策，进而根据该驾驶决策生成控制车辆自动驾驶的综合控制指令。
[0079]
支撑子系统用于内外部系统交互信息的通信传输与控制，以及对人机交互信息、车载传感器信息、内外部系统交互信息、融合感知信息和综合控制指令进行冗余验证。
[0080]
下面，具体介绍本实施例中各个子系统的结构组成和功能：
[0081]
交互子系统包括人机交互模块、车载传感器接入及信息处理模块和信息转换模
块。
[0082]
其中，人机交互模块用于接收来自驾驶员的行车指令，包括目的地信息、驾驶要求和/或控制指令，以及输出行车信息，包括车辆外部环境和车辆工况信息；进一步的，人机交互模块还用于提示驾驶员控制车辆。
[0083]
车载传感器接入及信息处理模块用于接收并处理由车载传感器发出的感知信息，得到车载传感器信息。进一步的，当cvcs出现故障无法作用时，即不工作和/或不正常工作，车载传感器接入及信息处理模块还用于补充和/或替代cvcs的信息处理功能。
[0084]
信息转换模块用于对人机交互信息、车载传感器信息、内外部系统交互信息进行信息编码转换。在本实施例中，信息转换模块包括码本和通信协议，用以管理具有不同数据格式标准和/或通信协议的实体之间的通信。进一步的，信息转换模块对装有viu的车辆，一辆或多辆车辆，智能道路设施系统(iris)和/或协同自动驾驶系统(cads)的协同管理(cm)子系统之间的通信数据转码。图2为本技术实施例中的信息转换模块进行信息处理的示意图，通过信息转换模块，cav的信息转换模块通过信息交互(例如，信息交换)与cads的协同管理系统通信。在cav中，信息转换模块使用码本执行解码和编码。cav的其他模块也包括在信息交换过程中。
[0085]
在本实施例中，感知融合子系统包括融合识别模块，用于对获取的人机交互信息、车载传感器信息和内外部系统交互信息进行融合识别处理，生成能够反映当前事件状态的融合感知信息，用于进行目标识别和态势识别。具体的，融合由车辆子系统提供的各类感知信息以及由外部系统提供的感知信息，生成融合感知信息。
[0086]
进一步的，融合识别模块还用于对从车辆和外部系统接收到的感知信息进行数据融合，生成经过增强或补充的融合感知信息，用于向viu提供补充的感知功能；以及向cads和/或cvcs发送融合感知信息，用于向cads和/或cvcs提供补充和/或增强的感知功能。
[0087]
在本实施例中，感知融合子系统还加入了高精度地图和定位模块，使用高精度地图、卫星导航和卫星网络、物联网设备和/或地理标签来提供定位信息。例如，可以由cads向viu提供高精度地图。
[0088]
在本实施例中，决策子系统包括协同决策模块和智能控制指令及辅助模块。
[0089]
其中，协同决策模块用于接收融合感知信息，进行路径规划和安全识别，生成车辆控制的驾驶决策。进一步的，决策模块还用于将协同自动驾驶系统cads提供的高精度地图数据提供给车载智能单元。图3为本技术实施例中的cvcs中的协同决策模块和viu的协同决策模块共同协作决策方法的流程示意图，viu的协同决策模块根据感知融合的结果生成驾驶决策。viu中的协同决策模块(例如，在第1、2、3、4或5级级车辆上)通过提供纵向和横向控制、假设控制驾驶任务、制定轨迹规划和详细驾驶决策、在极端条件下代替驾驶员、降低长尾操作设计领域(odd)风险、并生成更多预测性决策，来改进自动驾驶。
[0090]
智能控制指令及辅助模块用于根据驾驶决策，协同由cvcs生成的车辆控制输出和由viu生成的车辆控制输出，以生成用于控制车辆自动驾驶的综合控制指令。图4为本技术实施例中的智能控制指令及辅助模块功能的流程图，该技术提供智能控制指令单元，其工作来组合来自viu和其他系统的决策和控制指令。该过程包括三个步骤：(1)从子系统获取决策和/或控制指令信息(2)生成综合控制指令；以及(3)将结果发送给车辆执行器，并且有选择地将结果报告给cads的协同管理系统。
[0091]
为了保证viu控制指令的准确，以及各个车载系统传入viu的数据准确，本实施例还加入了支撑子系统，设置有通信模块和冗余验证模块。
[0092]
其中，通信模块用于控制和接收内外部系统交互信息，以及控制和向cads及cvcs发送融合感知信息、驾驶决策和综合控制指令，通信模块还用于管理车载系统和外部系统之间的信息交互，管理viu和cvcs之间的信息交互，控制和向cads及cvcs发送驾驶指令，通信模块还用于控制交互子系统、感知融合子系统、决策子系统和支撑子系统之间的数据传输；
[0093]
冗余验证模块用于对人机交互信息、车载传感器信息和内外系统部交互信息、融合感知信息、驾驶决策和综合控制指令进行冗余验证，消除和/或最小化错误，解决信息处理和传输的矛盾，验证由车载系统和外部系统提供的感知信息、决策和控制指令，包括各种感知信息、融合感知信息、cvcs生成的驾驶决策、viu生成的驾驶决策等。在本实施例中，冗余验证模块还用于对常规车辆控制系统cvcs发出的控制指令和车载智能单元发出的综合控制指令信息备份。
[0094]
图5为本技术实施例中的冗余验证示意图，冗余验证模块从协同决策模块、融合识别模块、高精度地图和定位模块，以及车载传感器接入及信息处理模块收集信息(例如，感知结果、决策信息和其他信息)。感知信息从车载感知层发送到viu(例如，通过通信模块)。viu的车载传感器接入及信息处理模块从感知层接收感知信息。
[0095]
信息/决策/控制指令经由通信模块和信息转换模块从外部系统(例如，基础设施和其他系统)传输到viu。然后，融合识别模块和高精度地图和定位模块处理该信息。冗余验证模块与融合识别模块交互，验证和确认来自车载和外部系统的感知信息和融合识别的感知结果。此外，冗余验证模块与高精度地图和定位模块交互，并验证和确认到云(外部系统)的定位请求和来自云(外部系统)的hd定位信息。
[0096]
在决策层中，决策结果和控制决策/指令由cvcs生成，并被发送到冗余验证模块以进行验证和确认。此外，在决策层中，协同决策模块使用融合的感知结果和指令来生成viu的决策指令。冗余验证模块与协同决策模块交互并共享来自外部系统的感知融合结果和决策。然后，冗余验证模块验证并确认viu作出的决策指令。此外，该决策结果和控制决策/指令与cvcs和外部系统共享。
[0097]
基于协同决策模块作出的驾驶决策，来自车载和外部系统的控制指令在智能控制指令及辅助模块中生成综合控制指令。冗余验证模块与智能控制指令及辅助模块交互，验证和确认来自车载和外部系统与综合控制指令。
[0098]
利用智能控制指令及辅助模块的输出来生成综合控制指令，并将综合控制指令发送到控制层或与控制层共享。然后，viu备份控制层中的执行器的执行结果。
[0099]
在本实施例中，支撑子系统还包括支撑模块，支撑模块用于维护车载智能单元的系统安全性，并为各个viu的各个子系统提供电源。
[0100]
下面详细介绍本实施例viu的功能实现：
[0101]
图6为本技术实施例中的具有不同智能级别的车辆的融合和感知方法的流程示意图，该技术为具有不同智能级别的车辆提供感知融合方法。以车辆为中心和非以车辆为中心的方法涉及cads的协同管理系统、cvcs中的融合模块和/或viu的融合识别模块。来自cads协同管理系统的信息在viu的融合识别模块中进行处理，并用于校准cvcs生成的以车
辆为中心的感知。车辆viu中的融合识别模块(例如，在智能等级1，2，3，4或者5)为驾驶员提供补充感知信息和不同程度的监控替换。此外，融合识别模块主要负责纵向和横向轨迹的规划和控制，并将信息发送给规划模块。驾驶员或viu可以接管并向协同决策模块发送信息，以降低长尾操作设计领域(odd)风险，并提供更精确的动态hd地图、更宽范围的环境感知、路径规划信息和驾驶决策。
[0102]
图7为本技术实施例中的用以提供给包括连接到cads的viu的车辆的自动驾驶功能的流程示意图。当车辆配备有viu并且viu连接到cads时，该技术提供激活和/或提供给车辆的自动驾驶功能。连接到cads系统后，四个功能被激活。首先，车辆成为cads指令的执行器，这意味着viu为车辆提供了cads自动驾驶功能和驾驶智能。cads与iris或iris子系统(如irt或riu)协调。例如，iris基于viu发送的车辆驾驶信息和实际控制指令与路侧基础设施(例如，红绿灯)协调以配合自动驾驶任务。其次，车辆作为道路交通的一部分，收集路况信息。车辆与iris合作，以提供cads系统所需的信息，例如，来自描述交通流中单个车辆提供的道路状况的多个部分数据集。第三，viu向系统地图报告出发地和目的地信息，并向cads系统地图提出定位和导航要求。cads协同管理系统根据地图信息为车辆检索特定路径的道路信息。车辆和连接到cads的其他车辆共享感知信息并相互交互。
[0103]
图8为本技术实施例中的由viu上传的信息以及与cads系统的用户共享上传的信息的流程示意图。由viu发送的信息与cads中的其他用户共享。这些用户包括云平台、路侧基础设施、通信设备以及配备viu并连接到cads的其他车辆。
[0104]
图9为本技术实施例中的用于在cvcs和viu之间分工和/或提供协作的方法的流程示意图。该技术提供在cvcs和viu之间划分任务和协作的方法。在自动驾驶过程中，cvcs使用车辆感知到的描述周围环境的信息，生成驾驶决策和车辆控制指令，例如响应意外的交通状况。viu使用车辆和cads提供的驾驶环境信息，与cads、iris或iris子系统(如irt或riu)协作生成驾驶决策和车辆控制指令。另外，cads环境信息描述了比车辆提供的信息更大的区域或更宽的范围。viu可以综合cvcs和viu生成的指令。当cvcs发生故障时，viu提供一个冗余车载单元，以提供和/或最大限度地提高自动驾驶功能的稳定性。
[0105]
图10为本技术实施例中的当cvcs发生故障时由viu向车辆提供自动驾驶的方法流程示意图。viu中提供的模块，以帮助车辆在cvcs故障时执行自动驾驶任务。viu识别cvcs中出现故障的模块或子模块，并激活相应和/或适当的viu模块或子模块，以帮助车辆系统执行自动驾驶任务。如果cvcs的传感和信息处理模块出现故障，则激活viu系统融合识别模块和/或车载传感器访问和信息处理模块，以更换cvcs的传感和信息处理模块。如果cvcs的定位和导航功能失效，则激活高精度地图和等位模块，为车辆提供定位和导航服务。如果cvcs的决策模块出现故障，协同决策模块被激活为cvcs决策模块。如果cvcs的人机交互功能失效，则激活viu的人机交互模块与驾驶员交换信息。如果cvcs的电源支撑模块出现故障，则激活viu支撑模块，以帮助cvcs满足电源需求和进行电源管理。
[0106]
图11为本技术实施例中的当cvcs故障时用viu功能接管cvcs以向车辆提供自动驾驶任务的方法流程示意图。该技术为viu系统提供了在cvcs失效时替换cvcs和独立地执行自动驾驶任务的方法。车载传感器接入及信息处理模块生成传感信息并发送给融合识别模块。通信模块和信息转换模块接收来自外部系统的信息并发送给融合识别模块。融合识别模块融合来自车载传感器接入处理模块的传感信息和来自外部系统的信息，并将融合后的
信息发送给协同决策模块。协同决策模块生成驾驶决策指令，并将驾驶决策指令发送给智能控制指令及辅助模块，为车辆自动驾驶任务生成综合车辆控制指令。
[0107]
图12为本技术实施例中的viu补充功能方法流程示意图。该技术提供用于viu系统补充功能的方法。例如，当车辆遇到长尾情况(例如，一场事故；一个事件；施工区和/或工作区；极端和/或不利天气；危险道路；标记、标志和/或几何设计不清楚；行人/自行车高度集中；或者上述的组合)，融合识别模块和viu系统的协同决策模块用iris或iris子系统(例如，irt或riu)和cads提供的感知信息、决策和/或车辆控制指令来补充车辆的自动驾驶功能。因此，该技术为长尾操作设计领域(odd)风险提供了解决方案。
[0108]
图13为本技术实施例中的viu增强功能方法流程示意图。该技术提供用于viu系统增强功能的方法。例如，viu系统使用不同的模块来增强车辆的自动驾驶功能。融合识别模块融合来自车载系统、cads的协同管理系统和外部系统的信息，以增强车辆的感知和预测能力。协同决策模块与cads中的外部系统协作以增强车辆规划能力。智能控制单元融合来自viu的驱动指令和来自车载cvcs系统的驱动指令，以生成增强车辆控制能力的综合控制指令。
[0109]
图14为本技术实施例中的viu提升功能方法流程示意图。viu通过增强车辆的自动驾驶功能的能力，将自动车辆的水平从较低的智能级别提升到较高的智能级别。例如，具有智能级别1的车辆的智能级别可以提升到智能级别2、3、4或5。具有智能级别2的车辆的智能级别可以提升到智能级别3、4或5。具有智能等级3的车辆的智能等级可以提升到智能等级4或5。具有智能等级4的车辆的智能等级可以提升到智能等级5。这项技术通过帮助解决长尾奇数风险，将具有4级智能的车辆的智能提升到5级智能。viu系统提升功能提高和/或最大化具有5级智能的车辆的安全性，降低和/或最小化具有5级智能的车辆的成本。
[0110]
图15为本技术实施例中的用于自动驾驶的协作方法流程示意图，其中viu和cvcs协作以使用顺序信息处理架构提供信息处理。cvcs感知环境并将传感数据传输到viu，以融合传感和感知信息以及viu。viu向cvcs提供融合的感知和感知信息，并将融合的感知和感知数据发送到cads的其他子系统。cvcs使用从viu接收到的传感和感知数据为车辆控制做出驾驶决策。cvcs生成的驾驶决策发送给viu，viu(如viu的协同决策模块)在收到cvcs的驾驶决策结果和cads的其他信息后，做出最终的驾驶决策。由viu(例如，由viu的协作决策模块)产生的驾驶决策被传送到cvcs。cvcs使用驾驶决策生成初始车辆控制指令，并将车辆控制指令发送给viu智能控制指令及辅助模块。初始车辆控制指令经viu冗余验证模块验证后，由viu生成综合控制指令，用于控制车辆。
[0111]
图16为本技术实施例中的用于自动驾驶的协作方法流程示意图，其中viu和cvcs协作以使用结合并行、顺序和交叉信息处理的信息处理架构来提供信息处理。首先，cvcs感知环境、车载系统和周围车辆，以提供感知数据。其次，cvcs将感知数据传输给viu进行感知融合，提供融合后的感知信息。融合的感知信息由viu和cvcs使用。viu利用融合的感知信息和定位信息进行决策，并将决策结果输出给viu控制模块。cvcs利用融合的感知信息和定位信息进行决策，并将决策结果输出给cvcs控制模块。viu控制模块处理viu决策结果并生成viu控制指令。cvcs控制模块处理cvcs决策结果并生成cvcs控制指令。cvcs控制模块与viu共享cvcs控制指令。viu控制模块与cvcs共享viu控制指令。viu(例如，viu的冗余验证模块)验证cvcs控制指令和/或cvcs验证viu控制指令。已验证的控制指令由车辆执行。viu备份来
自cvcs决策模块的决策结果和来自cvcs控制模块的控制指令。
[0112]
进一步的，本实施例提供的各个子系统和各个功能模块，均可以根据实际需要，搭建出满足不同需求、解决不同问题的其他方案，例如，图17中，viu由信息转换模块、通信模块以及融合识别模块组成，这些模块由支撑模块提供支持。因此，viu被配置为车辆提供感知融合功能。图18中，viu由信息转换模块、通信模块以及高精度地图和定位模块组成，这些模块由支撑模块支持。相应地，viu配置为为车辆提供高精度地图和定位功能。图19中，viu由信息转换模块、通信模块、融合识别模块、高精度地图和定位模块以及协同决策模块组成，这些模块由支撑模块支持。相应地，viu配置为为车辆提供感知融合功能、高精度地图和定位功能以及协同决策功能。
[0113]
另外，如图20所示，本实施例的viu可以为不同类型的cav提供各种viu配置。例如，cav由各种制造商、车辆制造商的各种品牌、车辆品牌的各种系列、车辆产品系列的各种年份以及车辆制造商的不同平台提供。此外，cav由具有一系列智能等级提供，并且有sae定义的智能级别：v1、v2、v3、v4或v5。viu也可以应用于各种操作设计领域odd。
[0114]
实施例二
[0115]
如图21所示，为本技术实施例二的适用于协同式自动驾驶系统的车载智能控制方法流程示意图，包括如下步骤：
[0116]
获取人机交互信息、车载传感器信息和内外部系统交互信息，人机交互信息包括驾驶员的行车指令和反馈给驾驶员的行车信息，车载传感器信息包括由各类车载传感器发出的感知信息，内外部系统交互信息包括协同自动驾驶系统cads和常规车辆控制系统cvcs发送的自动驾驶信息、智能道路基础设施系统iris发送的道路信息和其他车辆发送的共享信息；
[0117]
对获取的人机交互信息、车载传感器信息和内外部系统交互信息进行融合识别处理，得到融合感知信息，融合感知信息用于进行车辆的自动驾驶控制决策和信息交互处理；
[0118]
根据融合感知信息，进行路径规划和安全识别，生成车辆控制的驾驶决策，进而根据驾驶决策，生成控制车辆自动驾驶的综合控制指令。
[0119]
在本实施例中，为了保证各种感知信息和决策、指令的准确，本实施例控制方法还加入了冗余验证过程；对人机交互信息、车载传感器信息和内外系统部交互信息、融合感知信息、驾驶决策和综合控制指令进行冗余验证，冗余验证包括消除并最小化错误，验证解决信息处理和传输的矛盾。
[0120]
以上所述的实施例仅是对本技术优选方式进行的描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本技术权利要求书确定的保护范围内。