CN119551000A - 一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法及系统，该方法包括：设置信号仲裁模块，对车辆自动驾驶控制系统中控制信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作；如果是，则根据不同场景的需求进行特定信号处理与选择，并对特定场景下的功能信号进行判断，以决定是否允许特定功能的执行；如果否，则筛选出无效信号、错误信号和异常信号，以减少自动驾驶控制系统处理时间。本发明能提高车辆自动驾驶的响应效率和智能化水平。

Description

一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法及系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶控制的技术领域，更具体地，涉及一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法及系统。

背景技术

随着智能驾驶汽车的快速发展，对汽车电子设备之间的信号交互也越来越频繁，信号种类也越来越多。当前自动驾驶车辆通过整车控制器或域控制器对接收到输入信号进行决策处理，但对于不同复杂场景信号处理存在信号拥堵和响应速度慢的问题。因此，如何对车辆行驶中的各类信号进行筛选和判断，以使车辆能够智能地根据实时数据进行决策，避免误操作和无效操作，提高系统的响应效率和智能化水平，具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法及系统，解决现有自动驾驶车辆存在信号处理响应速度慢，易发生信号拥堵、丢失等异常情况的问题，能提高车辆自动驾驶的响应效率和智能化水平。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法，包括：

设置信号仲裁模块，对车辆自动驾驶控制系统中控制信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作；

如果是，则根据不同场景的需求进行特定信号处理与选择，并对特定场景下的功能信号进行判断，以决定是否允许特定功能的执行；

如果否，则筛选出无效信号、错误信号和异常信号，以减少自动驾驶控制系统处理时间。

优选的，还包括：

通过所述信号仲裁模块对特定场景的功能信号进行仲裁，以排除不符合条件的信号干扰，得到特定场景的最优操作，并判断是否允许对应功能开启。

优选的，还包括：

通过所述信号仲裁模块对车辆位置信号和车辆状态信号进行实时仲裁，并判断车辆是否允许触发特定功能，如果否，停止特定功能触发。

优选的，还包括：

在自动驾驶过程中，通过所述信号仲裁模块对驾驶员操作信号进行仲裁，并判断是否存在人工干预，如果是，则退出车辆自动驾驶模式，切换至人工驾驶模式。

优选的，还包括：

在人工驾驶模式中，通过所述信号仲裁模块对驾驶员操作信号进行仲裁，并判断驾驶员是否完全放开方向盘或停止对油门、刹车的施加压力，如果是，则退出人工驾驶模式，切换至车辆自动驾驶模式。

优选的，还包括：

在自动驾驶时，通过所述信号仲裁模块对车内乘员的请求信号进行仲裁，以判断车内乘员是否要求停车，如果是，则触发停车流程。

优选的，还包括：

所述信号仲裁模块与自动驾驶控制系统中的感知模块、决策模块和规划模块信号连接，所述信号仲裁模块对所述感知模块采集到的图像信号和传感器信号进行仲裁，以判断是否送入所述决策模块和所述规划模块。

本发明还提供一种自动驾驶车辆的信号仲裁系统，使用上述的信号仲裁方法，包括：信号仲裁模块和自动驾驶控制系统；

所述信号仲裁模块与所述自动驾驶控制系统信号连接，所述信号仲裁模块对所述自动驾驶控制系统的信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作。

优选的，还包括：自动驾驶感知系统；

所述信号仲裁模块与所述自动驾驶感知系统信号连接，所述信号仲裁模块对所述自动驾驶感知系统采集到的图像信号和传感器信号进行仲裁，以筛选出无效信号、错误信号和异常信号。

优选的，所述自动驾驶感知系统包括：视觉相机、毫米波雷达、激光雷达和定位设备；

所述信号仲裁模块设置在域控制器中，所述域控制器分别与所述视觉相机、所述毫米波雷达、所述激光雷达和所述定位设备信号连接。

本发明提供一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法及系统，设置信号仲裁模块，对自动驾驶控制系统的控制信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作，解决现有自动驾驶车辆存在信号处理响应速度慢，易发生信号拥堵、丢失等异常情况的问题，能提高车辆自动驾驶的响应效率和智能化水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法的示意图。

图2是本发明提供的一种自动驾驶车辆的信号仲裁系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前现有自动驾驶车辆存在信号处理响应速度慢，易发生信号拥堵、丢失等异常情况的问题，本发明提供一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法及系统，解决现有自动驾驶车辆存在信号处理响应速度慢，易发生信号拥堵、丢失等异常情况的问题，能提高车辆自动驾驶的响应效率和智能化水平。

如图1所示，一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法，包括：

S1：设置信号仲裁模块，对车辆自动驾驶控制系统中控制信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作。

S2：如果是，则根据不同场景的需求进行特定信号处理与选择，并对特定场景下的功能信号进行判断，以决定是否允许特定功能的执行。

S3：如果否，则筛选出无效信号、错误信号和异常信号，以减少自动驾驶控制系统处理时间。

具体地，通过新增的信号仲裁模块架构，本发明能够在信号输入过程中对各类信号进行筛选、判断和仲裁，决定信号是否可以通过及后续执行操作。信号仲裁模块在发现信号丢失、错误信号或其他异常情况时，能够快速做出仲裁决策，避免错误信号导致系统故障或误操作，减少控制器的处理时间，并提高系统的容错率和安全性，确保自动驾驶的稳定性。仲裁功能使系统能够智能地根据实时数据进行决策，避免误操作和无效操作，提高了系统的响应效率和智能化水平。

该方法还包括：通过所述信号仲裁模块对特定场景的功能信号进行仲裁，以排除不符合条件的信号干扰，得到特定场景的最优操作，并判断是否允许对应功能开启。

具体地，信号仲裁模块可以根据不同场景的需求进行特定信号的处理与选择。仲裁模块对特定场景下的功能信号进行智能判断和筛选，以决定是否允许特定功能的执行。该架构具有很强的普适性，能够适配多种自动驾驶场景并减少开发复杂度。

在一实施例中，在自动驾驶的环卫车作业中，信号仲裁模块接收并筛选多个传感器信号，如空气湿度、灰尘颗粒度等。仲裁模块根据这些信号进行处理，判断是否允许环卫车开启清扫功能或其他辅助功能，如切换至洗扫模式。通过信号仲裁，系统能够智能判断特定场景下的最优操作，并排除不符合条件的信号干扰，从而实现高效、安全的自动清扫作业。

该方法还包括：通过所述信号仲裁模块对车辆位置信号和车辆状态信号进行实时仲裁，并判断车辆是否允许触发特定功能，如果否，停止特定功能触发。

在一实施例中，环卫车在自动驾驶时，信号仲裁模块会对位置信号、车辆状态信号进行实时仲裁。例如，当车辆到达指定的清扫路段且满足自动驾驶模式条件时，信号仲裁模块批准开启清扫功能。如果清扫过程中接收到污水箱满、电池电量低等信号，仲裁模块将立即决定是否暂停作业并通知相关工作人员。这样，系统不仅能准确执行命令，还能防止因错误信号导致误操作，提高作业的可靠性和安全性。

在另一实施例中，应用于物流配送车的自动驾驶车辆，信号仲裁模块对车辆接收到的位置信号、货物信息以及仓储区域的信号进行综合处理，并仲裁是否可以执行货物卸载操作。只有在所有条件均满足的情况下，仲裁模块才会允许系统自动触发卸货功能。在仲裁过程中，若系统检测到配送点存在障碍物，或装卸区被占用，仲裁模块会拒绝继续执行卸货操作，并将该情况上传至后台管理系统进行处理。当所有问题解决并通过仲裁模块的判断后，系统将允许重新启动自动卸货流程。此外，若在运行中检测到电量不足、货物异常等信号，仲裁模块将自动仲裁是否中止自动驾驶模式，并切换至安全模式，确保操作安全。

该方法还包括：在自动驾驶过程中，通过所述信号仲裁模块对驾驶员操作信号进行仲裁，并判断是否存在人工干预，如果是，则退出车辆自动驾驶模式，切换至人工驾驶模式。

在一实施例中，由在自动驾驶车辆中，车辆的方向盘、油门踏板和刹车踏板位置均安装了人工触摸传感器，用于实时检测驾驶员的操作状态。当车辆处于自动驾驶模式时，信号仲裁模块通过这些传感器持续监测是否存在人工干预。在自动驾驶过程中，若驾驶员轻微触碰方向盘，系统会通过触摸传感器检测触摸压力并判断为驾驶员可能有接管意图，但此时系统不会立即切换至人工驾驶模式，而是持续观察。只有当触摸压力达到预设的接管阈值，或者检测到方向盘的转动角度超出自动驾驶控制范围时，系统才会触发人工驾驶模式，并将自动驾驶置于后台。类似地，油门踏板或刹车踏板的传感器可通过检测到的压力值判断驾驶员是否主动介入操作。

该方法还包括：在人工驾驶模式中，通过所述信号仲裁模块对驾驶员操作信号进行仲裁，并判断驾驶员是否完全放开方向盘或停止对油门、刹车的施加压力，如果是，则退出人工驾驶模式，切换至车辆自动驾驶模式。

在实际应用中，一旦人工驾驶模式被激活，车辆将暂停自动驾驶的控制权限，直到驾驶员完全放开方向盘或停止对油门、刹车的施加压力。此时，信号仲裁模块会再次自动切换回自动驾驶模式，确保人工与自动驾驶模式间的平滑过渡，避免系统竞争，并提升车辆在突发情况下的安全性和响应能力。

该方法还包括：在自动驾驶时，通过所述信号仲裁模块对车内乘员的请求信号进行仲裁，以判断车内乘员是否要求停车，如果是，则触发停车流程。

在一实施例中，当自动驾驶公交车行驶至预定的公交站点时，信号仲裁模块会接收并判断站点的地理位置信号、车内乘客人数及站点乘客请求信号。若车内乘客按下停车按钮或者站点乘客发出上车请求信号，系统会自动触发停车流程；否则，车辆将根据情况决定是否通过站点而不停靠。进一步，当信号仲裁模块检测到公交车内乘客已满或者车站内等待乘客过多时，会根据实时信号调整公交车的行驶速度或推荐开启应急车次，优化站点运营效率。此过程中若有故障信号（如车门无法开启、自动驾驶系统异常等）出现，仲裁模块会自动停止相关动作并发出故障警告，确保运营安全。

该方法还包括：所述信号仲裁模块与自动驾驶控制系统中的感知模块、决策模块和规划模块信号连接，所述信号仲裁模块对所述感知模块采集到的图像信号和传感器信号进行仲裁，以判断是否送入所述决策模块和所述规划模块。

可见，本发明提供一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法，设置信号仲裁模块，对自动驾驶控制系统的控制信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作，解决现有自动驾驶车辆存在信号处理响应速度慢，易发生信号拥堵、丢失等异常情况的问题，能提高车辆自动驾驶的响应效率和智能化水平。

相应地，本发明还提供一种自动驾驶车辆的信号仲裁系统，使用上述的信号仲裁方法，包括：信号仲裁模块和自动驾驶控制系统；所述信号仲裁模块与所述自动驾驶控制系统信号连接，所述信号仲裁模块对所述自动驾驶控制系统的信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作。

该系统还包括：自动驾驶感知系统；所述信号仲裁模块与所述自动驾驶感知系统信号连接，所述信号仲裁模块对所述自动驾驶感知系统采集到的图像信号和传感器信号进行仲裁，以筛选出无效信号、错误信号和异常信号。

进一步，所述自动驾驶感知系统包括：视觉相机、毫米波雷达、激光雷达和定位设备。所述信号仲裁模块设置在域控制器中，所述域控制器分别与所述视觉相机、所述毫米波雷达、所述激光雷达和所述定位设备信号连接。

可见，本发明提供一种自动驾驶车辆的信号仲裁系统，信号仲裁模块与自动驾驶控制系统信号连接，以对控制信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作，解决现有自动驾驶车辆存在信号处理响应速度慢，易发生信号拥堵、丢失等异常情况的问题，能提高车辆自动驾驶的响应效率和智能化水平。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动驾驶车辆的信号仲裁方法，其特征在于，包括：

设置信号仲裁模块，对车辆自动驾驶控制系统中控制信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作；

如果是，则根据不同场景的需求进行特定信号处理与选择，并对特定场景下的功能信号进行判断，以决定是否允许特定功能的执行；

如果否，则筛选出无效信号、错误信号和异常信号，以减少自动驾驶控制系统处理时间。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的信号仲裁方法，其特征在于，还包括：

通过所述信号仲裁模块对特定场景的功能信号进行仲裁，以排除不符合条件的信号干扰，得到特定场景的最优操作，并判断是否允许对应功能开启。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的信号仲裁方法，其特征在于，还包括：

通过所述信号仲裁模块对车辆位置信号和车辆状态信号进行实时仲裁，并判断车辆是否允许触发特定功能，如果否，停止特定功能触发。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆的信号仲裁方法，其特征在于，还包括：

在自动驾驶过程中，通过所述信号仲裁模块对驾驶员操作信号进行仲裁，并判断是否存在人工干预，如果是，则退出车辆自动驾驶模式，切换至人工驾驶模式。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶车辆的信号仲裁方法，其特征在于，还包括：

在人工驾驶模式中，通过所述信号仲裁模块对驾驶员操作信号进行仲裁，并判断驾驶员是否完全放开方向盘或停止对油门、刹车的施加压力，如果是，则退出人工驾驶模式，切换至车辆自动驾驶模式。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆的信号仲裁方法，其特征在于，还包括：

在自动驾驶时，通过所述信号仲裁模块对车内乘员的请求信号进行仲裁，以判断车内乘员是否要求停车，如果是，则触发停车流程。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶车辆的信号仲裁方法，其特征在于，还包括：

所述信号仲裁模块与自动驾驶控制系统中的感知模块、决策模块和规划模块信号连接，所述信号仲裁模块对所述感知模块采集到的图像信号和传感器信号进行仲裁，以判断是否送入所述决策模块和所述规划模块。

8.一种自动驾驶车辆的信号仲裁系统，使用权利要求1至7任一项所述的信号仲裁方法，其特征在于，包括：信号仲裁模块和自动驾驶控制系统；

所述信号仲裁模块与所述自动驾驶控制系统信号连接，所述信号仲裁模块对所述自动驾驶控制系统的信号进行筛选、判断和仲裁，决定各信号是否进行后续执行操作。

9.根据权利要求8所述的自动驾驶车辆的信号仲裁系统，其特征在于，还包括：自动驾驶感知系统；

所述信号仲裁模块与所述自动驾驶感知系统信号连接，所述信号仲裁模块对所述自动驾驶感知系统采集到的图像信号和传感器信号进行仲裁，以筛选出无效信号、错误信号和异常信号。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶车辆的信号仲裁系统，其特征在于，所述自动驾驶感知系统包括：视觉相机、毫米波雷达、激光雷达和定位设备；

所述信号仲裁模块设置在域控制器中，所述域控制器分别与所述视觉相机、所述毫米波雷达、所述激光雷达和所述定位设备信号连接。