车辆计算设备及其方法、计算机存储介质以及车辆与流程

1.本发明涉及车辆计算设备执行的方案，更具体来说，涉及一种车辆计算设备及其方法、计算机存储介质以及车辆。


背景技术：

2.惯性测量单元（英文：inertial measurement unit，简称imu）可获得载体的姿态、速度和位移等信息，被广泛用于汽车、机器人领域，也被用于需要用姿态进行精密位移推算的场合，如潜艇、飞机等惯性导航设备中。
3.由于惯性测量单元的重要性增加，需要冗余的惯性测量单元来防止由于惯性测量单元失效所带来的不利影响。但是，从生产成本、体积等角度考虑，在载体（例如汽车）内设置冗余的惯性测量单元将不可避免地导致成本上升、包含惯性测量单元的部件体积变大。


技术实现要素：

4.根据本发明的一方面，提供了一种车辆计算设备执行的方法，所述方法包括：确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障；与智能终端建立通讯；以及从所述智能终端接收第一相对定位信息。也就是说，当车辆计算设备确定车辆上的惯性测量单元存在故障时，该车辆计算设备将改为从智能终端获得相对定位信息（即，将智能终端中所包含的惯性测量单元作为“冗余”或“替代”的惯性测量单元）。
5.作为上述方案的替换或补充，在上述方法中，确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障包括：从所述惯性测量单元或其他单元接收故障指示消息；以及确定该惯性测量单元存在故障。
6.作为上述方案的替换或补充，在上述方法中，确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障包括：从所述惯性测量单元接收第二相对定位信息；以及基于所述第二相对定位信息确定该惯性测量单元存在故障。
7.作为上述方案的替换或补充，在上述方法中，基于所述第二相对定位信息确定该惯性测量单元存在故障包括：若在预先规定的时间内未收到所述第二相对定位信息，则确定该惯性测量单元存在故障。
8.作为上述方案的替换或补充，在上述方法中，与智能终端建立通讯包括：向所述智能终端发送建立通讯的请求，其中，所述请求包括将所述智能终端固定在所述车辆上的确认提示；以及从所述智能终端接收回复。
9.作为上述方案的替换或补充，在上述方法中，从所述智能终端接收第一相对定位信息包括：从所述智能终端接收三维线性加速度和三维角速度。
10.作为上述方案的替换或补充，上述方法还可包括：基于所述第一相对定位信息进行车辆姿态分析；以及向车辆运动控制单元提供目标控制参数。
11.根据本发明的另一个方面，提供了一种车辆计算设备，所述设备包括：确定单元，用于确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障；建立单元，用于与智能终端建立通讯；以
及接收单元，用于从所述智能终端接收第一相对定位信息。
12.作为上述方案的替换或补充，在上述车辆计算设备中，所述确定单元配置成：从所述惯性测量单元或其他单元接收故障指示消息；以及确定该惯性测量单元存在故障。
13.作为上述方案的替换或补充，在上述车辆计算设备中，所述确定单元配置成：从所述惯性测量单元接收第二相对定位信息；以及基于所述第二相对定位信息确定该惯性测量单元存在故障。
14.作为上述方案的替换或补充，在上述车辆计算设备中，所述确定单元配置成在预先规定的时间内未收到所述第二相对定位信息时确定该惯性测量单元存在故障。
15.作为上述方案的替换或补充，在上述车辆计算设备中，所述建立单元配置成：向所述智能终端发送建立通讯的请求，其中，所述请求包括将所述智能终端固定在所述车辆上的确认提示；以及从所述智能终端接收回复。
16.作为上述方案的替换或补充，在上述车辆计算设备中，所述接收单元配置成从所述智能终端接收三维线性加速度和三维角速度。
17.作为上述方案的替换或补充，上述车辆计算设备还可包括：分析单元，用于基于所述第一相对定位信息进行车辆姿态分析；以及发送单元，用于向车辆运动控制单元提供目标控制参数。
18.根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述介质包括指令，所述指令在运行时执行如前所述的车辆计算设备执行的方法。
19.根据本发明的又一个方面，提供了一种车辆，其包括如前所述的车辆计算设备。
20.综上，本发明的实施例的车辆计算设备的方案可将智能终端内包含的imu作为车辆上的imu的备选。例如，当车辆上的imu出现故障时，在车辆上无需提前安装额外或冗余的imu，而可改为使用驾驶者的智能终端（例如移动电话、腕表）中的imu，拓展了该智能终端中的imu的用途。
附图说明
21.从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
22.图1示出了根据本发明的一个实施例的车辆计算设备执行的方法的流程示意图；以及图2示出了根据本发明的一个实施例的车辆计算设备的结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
24.虽然将示例性实施例描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应理解，这些示例性过程也可由一个或多个模块来执行。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前，应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操
作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
25.应理解，这里所使用的术语“车辆”或者其他类似的术语包括一般的机动车辆，例如乘用车（包括运动型多用途车、公共汽车、卡车等）、各种商用车等等，并包括混合动力汽车、电动车等。混合动力汽车是一种具有两个或更多个功率源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。
26.而且，本发明的控制逻辑可作为可执行程序指令而包含在计算机可读介质上，该可执行程序指令由处理器等实施。计算机可读介质的实例包括，但不限于，rom、ram、光盘、磁带、软盘、闪盘驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可分布在连接有网络的计算机系统中，使得例如通过车载远程通信服务或者控制器局域网（can）以分布式方式储存并实施计算机可读介质。
27.在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的各示例性实施例的车辆计算设备执行的方案。
28.图1示出了根据本发明的一个实施例的车辆计算设备执行的方法1000的流程示意图。如图1所示，方法1000包括如下步骤：在步骤s110中，确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障；在步骤s120中，与智能终端建立通讯；以及在步骤s130中，从所述智能终端接收第一相对定位信息。
29.在本发明的上下文中，“车辆计算设备”表示从安装在车辆上的惯性测量单元接收信息（例如，角速度和/或加速度），并根据仲裁算法或通过车辆姿态分析获得目标控制参数的任何计算单元或装置。在一个实施例中，当安装在车辆上的惯性测量单元发生故障时，车辆计算设备改为从驾驶者的智能终端中的惯性测量单元中接收相对定位信息（例如角速度和/或加速度），并继而向车辆运动控制单元发送目标控制参数。
[0030]“惯性测量单元”在本发明的上下文中，是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般而言，一个惯性测量单元包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
[0031]
在本发明的上下文中，“智能终端”意在表示同在车辆上、包含惯性测量单元功能的任何终端，包括但不限于，移动电话、个人数字助理、运动腕表等。因此，在一个或多个实施例中，“智能终端”是驾驶者或同乘者的移动电话。
[0032]“相对定位信息”表示物体从某时刻开始相对于某个起始位置的运动轨迹和/或姿态，其含义与“绝对定位信息”相对。在一个或多个实施例中，“相对定位信息”包括角速度（yaw rate）和加速度（acceleration rate）。另外，在本发明的上下文中，通过在“相对定位信息”一词之前加上“第一”或“第二”等序数词来标示“相对定位信息”的不同来源以及进行区分。比如，在一个实施例中，从智能终端接收第一相对定位信息，而从安装在车辆上的惯性测量单元接收第二相对定位信息。
[0033]
利用方法1000的方案，可将智能终端内包含的imu作为车辆上的imu的备选。例如，当车辆上的imu出现故障时，在车辆上无需提前安装额外或冗余的imu，而可改为使用驾驶者或同乘者的智能终端（例如移动电话、运动腕表）中的imu，拓展了该智能终端中的imu的用途。
[0034]
在本发明的一个实施例中，可通过从外部接收故障指示消息来确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障。因此，步骤s110可包括：从所述惯性测量单元或其他单元（例如第三方设备）接收故障指示消息；以及确定该惯性测量单元存在故障。
[0035]
在本发明的另一个实施例中，可基于从与惯性测量单元的通讯中获得的信息（即第二相对定位信息）来确定该惯性测量单元存在故障。例如，步骤s110可包括：从所述惯性测量单元接收第二相对定位信息；以及基于所述第二相对定位信息确定该惯性测量单元存在故障。需要说明的是，在一个或多个实施例中，若在预先规定的时间内未收到所述第二相对定位信息，则也可确定该惯性测量单元存在故障。
[0036]
在一个或多个实施例中，步骤s120可包括：向所述智能终端发送建立通讯的请求，其中，所述请求包括将所述智能终端固定在所述车辆上的确认提示；以及从所述智能终端接收回复。为了保证智能终端测量的相对定位信息能够以足够精度表示车辆的角速度和/或加速度等信息，因此，在向智能终端发送建立通讯的请求中包含将智能终端固定在车辆的确认提示。这样可确保智能终端内imu提供的信息的准确度。除了确认提示以外，还可在请求中询问智能终端内的imu的生产厂家和/或版本型号，这样可了解智能终端内的imu的测量精度是否满足要求。
[0037]
在一个或多个实施例中，只有在从智能终端的回复中收到已将智能终端固定在车辆上的确认回复，并且智能终端内的imu的生产厂家和/或版本型号满足预先设置的测量精度的情况下，车辆计算设备才与智能终端建立通讯，并进而接收相对定位信息。
[0038]
根据不同的使用场景，对imu的精度有不同的要求。例如，目前普通的消费级电子产品所使用到的imu通常是低精度廉价的imu，这种imu普遍应用于手机、运动手表中，常用于记录行走的步数。但由于在车辆驾驶过程（例如无人驾驶）中，对imu的精度要求相对较高，因此通过智能终端内的imu的生产厂家和/或版本型号可了解该imu的精度是否能满足当前车辆驾驶的精度要求。
[0039]
尽管在图1中未示出，上述方法1000还可包括：基于所述第一相对定位信息进行车辆姿态分析；以及向车辆运动控制单元提供目标控制参数。
[0040]
参考图2，图2示出了根据本发明的一个实施例的车辆计算设备2000的结构示意图。如图2所示，车辆计算设备2000包括确定单元210、建立单元220以及接收单元230。其中，确定单元210用于确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障。建立单元220用于与智能终端建立通讯。接收单元230用于从所述智能终端接收第一相对定位信息。
[0041]
在本发明的上下文中，“车辆计算设备”表示从安装在车辆上的惯性测量单元接收信息（例如，角速度和/或加速度），并根据仲裁算法或通过车辆姿态分析获得目标控制参数的任何计算单元或装置。在一个实施例中，当安装在车辆上的惯性测量单元发生故障时，车辆计算设备改为从驾驶者的智能终端中的惯性测量单元中接收相对定位信息（例如角速度和/或加速度），并继而向车辆运动控制单元发送目标控制参数。
[0042]“惯性测量单元”在本发明的上下文中，是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加
速度的装置。一般而言，一个惯性测量单元包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
[0043]
在本发明的上下文中，“智能终端”意在表示同在车辆上、包含惯性测量单元功能的任何终端，包括但不限于，移动电话、个人数字助理、运动腕表等。因此，在一个或多个实施例中，“智能终端”是驾驶者或同乘者的移动电话。
[0044]“相对定位信息”表示物体从某时刻开始相对于某个起始位置的运动轨迹和/或姿态，其含义与“绝对定位信息”相对。在一个或多个实施例中，“相对定位信息”包括角速度（yaw rate）和加速度（acceleration rate）。另外，在本发明的上下文中，通过在“相对定位信息”一词之前加上“第一”或“第二”等序数词来标示“相对定位信息”的不同来源以及进行区分。比如，在一个实施例中，从智能终端接收第一相对定位信息，而从安装在车辆上的惯性测量单元接收第二相对定位信息。
[0045]
利用车辆计算设备2000的方案，可将智能终端内包含的imu作为车辆上的imu的备选。例如，当车辆上的imu出现故障时，无需在车辆上提前安装额外或冗余的imu，而可改为使用驾驶者或同乘者的智能终端（例如移动电话、运动腕表）中的imu，拓展了该智能终端中的imu的用途。
[0046]
在本发明的一个实施例中，确定单元210可配置成通过从外部接收故障指示消息来确定安装在车辆上的惯性测量单元存在故障。例如，确定单元210配置成从所述惯性测量单元或其他单元（例如第三方设备）接收故障指示消息；以及确定该惯性测量单元存在故障。
[0047]
在本发明的另一个实施例中，确定单元210可基于从与惯性测量单元的通讯中获得的信息（即第二相对定位信息）来确定该惯性测量单元存在故障。例如，确定单元210配置成从所述惯性测量单元接收第二相对定位信息；以及基于所述第二相对定位信息确定该惯性测量单元存在故障。需要说明的是，在一个或多个实施例中，确定单元210配置成在预先规定的时间内未收到所述第二相对定位信息时确定该惯性测量单元存在故障。
[0048]
在一个或多个实施例中，在上述车辆计算设备2000中，建立单元220配置成向所述智能终端发送建立通讯的请求，其中，所述请求包括将所述智能终端固定在所述车辆上的确认提示；以及从所述智能终端接收回复。这样，可保证智能终端测量的相对定位信息能够以足够精度表示车辆的角速度和/或加速度等信息。也就是说，通过建立单元220在向智能终端发送建立通讯的请求中包含将智能终端固定在车辆的确认提示，可确保智能终端内imu提供的信息的准确度。除了确认提示以外，建立单元220还可配置成在请求中询问智能终端内的imu的生产厂家和/或版本型号，这样可了解智能终端内的imu的测量精度是否满足要求。
[0049]
在一个或多个实施例中，只有在建立单元220从智能终端的回复中收到已将智能终端固定在车辆上的确认回复，并且智能终端内的imu的生产厂家和/或版本型号满足预先设置的测量精度的情况下，车辆计算设备2000才与智能终端建立通讯，并进而通过接收单元230接收相对定位信息。
[0050]
根据不同的使用场景，对imu的精度可有不同的要求。例如，目前普通的消费级电
子产品所使用到的imu通常是低精度廉价的imu，这种imu普遍应用于手机、运动手表中，常用于记录行走的步数。但由于在车辆驾驶过程（例如无人驾驶）中，对imu的精度要求相对较高，因此建立单元220通过智能终端内的imu的生产厂家和/或版本型号可了解该imu的精度是否能满足当前车辆驾驶的精度要求。
[0051]
尽管图2中未示出，上述车辆计算设备2000还可包括：分析单元，用于基于所述第一相对定位信息进行车辆姿态分析；以及发送单元，用于向车辆运动控制单元提供目标控制参数。
[0052]
本领域技术人员容易理解，本发明的一个或多个实施例提供的车辆计算设备执行的方法可通过计算机程序来实现。例如，当存有该计算机程序的计算机存储介质（例如u盘）与计算机相连时，运行该计算机程序即可执行本发明的一个或多个实施例的车辆计算设备执行的方法。
[0053]
综上，本发明的实施例的车辆计算设备的方案可将智能终端内包含的imu作为车辆上的imu的备选。例如，当车辆上的imu出现故障时，在车辆上无需提前安装额外或冗余的imu，而可改为使用驾驶者的智能终端（例如移动电话、运动腕表）中的imu，拓展了该智能终端中的imu的用途。
[0054]
以上例子主要说明了本发明的车辆计算设备的方案。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。