应用于自动驾驶汽车的控制方法和装置与流程

本申请涉及车辆领域，具体涉及自动驾驶领域，尤其涉及应用于自动驾驶汽车的控制方法和装置。

背景技术：

自动驾驶汽车的安全性和自动驾驶汽车的控制效率是自动驾驶汽车最为关键的指标。因此，如何设计出兼顾高效和安全性的自动驾驶汽车的控制方式成为自动驾驶汽车的整个控制系统的开发中的关键环节之一。

技术实现要素：

本申请提供了应用于自动驾驶汽车的控制方法和装置，用于解决上述背景技术部分存在的技术问题。

本申请提供了应用于自动驾驶汽车的控制方法，该方法包括：基于采集到的传感器信息，生成用于控制自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件的控制指令，以及生成控制指令对应的控制器局域网络总线信号；将控制器局域网络总线信号输入到控制器局域网络总线，以及生成自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件输入到控制器局域网络总线上的控制器局域网络总线信号对应的监控数据。

本申请提供了应用于自动驾驶汽车的控制装置，该装置包括：决策单元，用于基于采集到的传感器信息，生成用于控制自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件的控制指令，以及生成控制指令对应的控制器局域网络总线信号；交互单元，用于将控制器局域网络总线信号输入到控制器局域网络总线，以及生成自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件输入到控制器局域网络总线上的控制器局域网络总线信号对应的监控数据。

本申请提供的应用于自动驾驶汽车的控制方法和装置，通过基于采集到的传感器信息，生成用于控制自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件的控制指令，以及生成控制指令对应的控制器局域网络总线信号；将控制器局域网络总线信号输入到控制器局域网络总线，以及生成自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件输入到控制器局域网络总线上的控制器局域网络总线信号对应的监控数据。实现了可以同时控制自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件和监控自动驾驶汽车在行驶过程中自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件的运行情况，从而，在确保安全性的情况下较为高效地控制自动驾驶汽车。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了适用于本申请的自动驾驶汽车的一个硬件结构示意图；

图2示出了根据本申请的应用于自动驾驶汽车的控制方法的一个实施例的流程图；

图3示出了根据本申请的应用于自动驾驶汽车的控制方法的一个示例性流程图；

图4示出了根据本申请的应用于自动驾驶汽车的控制装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了适用于本申请的自动驾驶汽车的一个硬件结构示意图。

如图1所示，自动驾驶汽车包括cpu101、存储器102、摄像头103、gps104、惯性导航设备105。cpu101、存储器102、摄像头103、gps104、惯性导航设备105通过总线106彼此相连。

自动驾驶汽车的发动机控制部件、制动部件、转向部件等部件通过can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线连接。换言之，自动驾驶汽车的发动机控制部件、制动部件、转向部件等部件为自动驾驶汽车的can总线上的部件。当自动驾驶汽车的can总线上的一个部件输出can总线信号时，自动驾驶汽车的can总线上的其他部件均可以接收到该can总线信号，需要该can总线信号的自动驾驶汽车的can总线上的部件可以对该can总线信号进行处理。

请参考图2，其示出了根据本申请的应用于自动驾驶汽车的控制方法的一个实施例的流程。本申请实施例所提供的应用于自动驾驶汽车的控制方法可以由自动驾驶汽车执行。该方法包括以下步骤：

步骤201：基于传感器信息，生成控制指令，以及生成控制指令对应的控制器局域网络总线信号。

在本实施例中，可以首先基于采集到的传感器信息，生成用于控制自动驾驶汽车的自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令。自动驾驶汽车的自动驾驶汽车的can总线上的部件可以包括但不限于：发动机控制部件、制动部件、转向部件。用于控制自动驾驶汽车的自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令可以包括但不限于：加速指令、减速指令、制动指令、转向指令。加速指令、减速指令、制动指令、转向指令等控制指令分别对应不同的自动驾驶汽车的can总线上的部件。例如，制动指令为用于控制自动驾驶汽车的can总线上的制动部件的指令，转向指令为用于控制自动驾驶汽车的can总线上的转向部件的指令。

例如，传感器信息为摄像头采集到的路况图像，可以根据摄像头采集到的多帧路况图像，在自动驾驶汽车行驶至行驶路线上的红绿灯之前，识别出红绿灯的状态为红色，则可以在自动驾驶汽车距离红绿灯在预设距离内时，生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件中的制动部件执行刹车操作的控制指令。

在本实施例中，在生成用于控制自动驾驶汽车的自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令之后，可以生成控制指令对应的can总线信号。

例如，传感器信息为摄像头采集到的路况图像，可以根据摄像头采集到的多帧路况图像，在自动驾驶汽车行驶至行驶路线上的红绿灯之前，识别出红绿灯的状态为红色，则可以在自动驾驶汽车距离红绿灯预设距离内，生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件中的制动部件执行刹车操作的控制指令。可以将用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件中的制动部件执行刹车操作的控制指令转换为can总线信号后输入到can总线，从而，自动驾驶汽车的can总线上的制动部件可以接收到输入到can总线上的该can总线信号，执行刹车操作。

又例如，传感器信息为gps采集到自动驾驶汽车的位置，通过高精地图确定自动驾驶汽车的前方的道路为弯道，在自动驾驶汽车行驶至弯道的起始位置时，可以生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的转向部件执行转向操作的控制指令。可以将用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件中的转向部件执行转向操作的控制指令转换为can总线信号输入到can总线，从而，自动驾驶汽车的转向部件可以接收到can总线上的该can总线信号，执行转向操作。

在本实施例的一些可选的实现方式中，生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令对应的can总线信号包括：生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令对应的控制信号；对用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令对应的控制信号进行平滑处理；基于用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令与can总线信号的对应关系，生成控制信号对应的can总线信号。

可以由自动驾驶汽车的cpu生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令对应的控制信号，输出控制指令对应的控制信号，可以采用pid(比例-积分-微分控制器)算法对输出的控制指令对应的控制信号进行平滑处理，然后，可以由与cpu相连接的转换部件基于控制信号与控制器局域网络总线信号的对应关系，生成控制信号对应的can总线信号。转换部件可以采用fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列)。

例如，传感器信息为通过gps采集到自动驾驶汽车的位置，通过高精地图确定自动驾驶汽车的前方的道路为弯道，在自动驾驶汽车行驶至弯道的起始位置时，可以由自动驾驶汽车的cpu生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的转向部件执行转向操作的控制指令。然后，可以由与cpu连接的fpga将用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件中的转向部件执行转向操作的控制指令转换为can总线信号，通过can总线接口输入到can总线，从而，自动驾驶汽车的转向部件可以接收到can总线上的该can总线信号，执行转向操作。

在本实施例的一些可选的实现方式中，生成控制指令对应的can总线信号包括：基于用于控制自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令与can总线指令的对应关系，生成控制指令对应的can总线指令；生成can总线指令对应的can总线信号。

可以预先确定用于控制发动机控制部件、制动部件、转向部件等自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令对应的can总线指令，建立用于控制发动机控制部件、制动部件、转向部件等自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令与can总线指令的对应关系。在需要生成控制指令对应的can总线信号时，可以根据用于控制发动机控制部件、制动部件、转向部件等自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令与can总线指令的对应关系，生成控制指令对应的can总线指令。

例如，传感器信息为通过gps采集到自动驾驶汽车的位置，通过高精地图确定自动驾驶汽车的前方的道路为弯道，在自动驾驶汽车行驶至弯道的起始位置时，可以生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的转向部件执行转向操作的控制指令。可以根据用于控制发动机控制部件、制动部件、转向部件等自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令与can总线指令的对应关系，生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的转向部件执行转向操作的控制指令对应的can总线指令，然后，可以生成该can总线指令对应的can总线信号，将该can总线信号输入到can总线，从而，自动驾驶汽车的转向部件可以接收到can总线上的该can总线信号，执行转向操作。

步骤202：将can总线信号输入到can总线，以及生成监控数据。

在本实施例中，在通过步骤201生成用于控制自动驾驶汽车的自动驾驶汽车的can总线上的部件的控制指令对应的can总线信号之后，可以将can总线信号输入到can总线。同时，可以将can总线上的can总线信号转换为监控数据。

在本实施例中，可以获取到can总线上can总线信号，对can总线上can总线信号进行解析，得到can总线指令，can总线指令包含命令字段或数据字段，从而，可以生成包含命令字段或数据字段的预设格式的监控信息。

例如，自动驾驶汽车的can总线上的发动机控制部件向油量喷射控制部件发送控制的喷油量的命令时，会首先依次生成该命令对应的can总线指令、该can总线指令对应的can总线信号，然后，将该can总线指令对应的can总线信号输入到can总线上。可以获取该can总线信号，对该can总线信号进行解析，得到can总线指令，can总线指令包含命令字段或数据字段，即表示控制的喷油量的命令的字段，从而，可以生成包含命令字段或数据字段的预设格式的监控信息。通过该监控信息，可以确定发动机控制部件向油量喷射控制部件发送控制的喷油量的命令。

在本实施例中，通过将can总线信号输入到can总线，以及将can总线上的can总线信号转换为监控数据，可以同时控制自动驾驶汽车和监控自动驾驶汽车的各个自动驾驶汽车的can总线上的各个控制部件运行情况，实现对自动驾驶汽车的监控。

在本实施例的一些可选的实现方式中，生成自动驾驶汽车的can总线上的部件输入到can总线上的can总线信号对应的监控数据包括：通过can总线接口接收can总线上的can总线信号，以及对can总线信号进行解码，得到can总线信号对应的can指令；提取出can总线指令中的命令字段或数据字段，以及生成包含命令字段或数据字段的监控数据。

例如，在自动驾驶汽车的can总线上的一个部件向自动驾驶汽车的can总线上的其他部件发送命令或数据时，首先会依次生成命令或数据对应的can总线指令、该can总线指令对应的can总线信号，然后，输入到can总线上，可以利用转换部件例如fpga通过can总线接口接收到该can总线信号，对can总线信号进行解码，得到该can总线信号对应的can总线指令，提取出can总线指令中的命令字段或数据字段，以及生成包含命令字段或数据字段的监控数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，生成自动驾驶汽车的can总线上的部件输入到can总线上的can总线信号对应的监控数据包括：通过can总线接口接收can总线上的can总线信号，然后，可以利用can总线控制器解析can总线信号，得到can总线信号对应的can总线指令；提取出can总线指令中的命令字段或数据字段，以及生成包含命令字段或数据字段的监控数据。

例如，在自动驾驶汽车的can总线上的一个部件向自动驾驶汽车的can总线上的其他部件发送命令或数据时，首先会依次生成发送的命令或数据对应的can总线指令、该can总线指令对应的can总线信号，然后，输入到can总线上，可以通过can总线接口接收can总线上的can总线信号，然后，可以利用can总线控制器解析can总线信号，得到该can总线信号对应的can总线指令，提取出can总线指令中的命令字段或数据字段，生成包含命令字段或数据字段的监控数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，可以采用单个广角摄像头实时采集路况图像。由于在自动驾驶汽车的行驶过程中，实时采集路况图像可以用于识别障碍物的状态、输入到预测预设时长内驾驶行为的模型中来预测预设时长内驾驶行为等，自动驾驶汽车的在进行环境感知时需要应用到海量的路况图像，海量的路况图像在传输过程中会占据自动驾驶汽车的整个数据传输系统大量的带宽，因此，通过采用单个广角摄像头实时采集路况图像，在满足进行环境感知的需求的同时，避免了多个摄像头采集路况图像造成的占据自动驾驶汽车的整个数据传输系统的带宽急剧增加的问题。

请参考图3，其示出了根据本申请的应用于自动驾驶汽车的控制方法的一个示例性流程图。

在图3中，示出了车载大脑、摄像头、gps、惯性导航设备imu、pid控制部件、autobox部件、can总线。车载大脑可以根据gps采集的自动驾驶汽车的位置、惯性导航设备采集到的自动驾驶汽车的姿态、摄像头采集的路况图像等，生成用于控制自动驾驶汽车的can总线上的发动机控制部件、制动部件、转向部件的控制指令。autobox部件可以生成控制指令对应的can总线信号，通过can总线接口输入到can总线上，最终控制自动驾驶汽车进行加速、减速、制动、转向等操作。同时，autobox部件可以将自动驾驶汽车的can总线上的发动机控制部件、制动部件、转向部件输入到can总线上的can总线信号转换为监控数据。

请参考图4，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种应用于自动驾驶汽车的控制装置的一个实施例，该实施例与图2所示的方法实施例相对应。

如图4所示，应用于自动驾驶汽车的控制装置包括：决策单元401，交互单元402。其中，决策单元401配置用于基于采集到的传感器信息，生成用于控制自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件的控制指令，以及生成所述控制指令对应的控制器局域网络总线信号；交互单元402配置用于将控制器局域网络总线信号输入到控制器局域网络总线，以及生成自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件输入到控制器局域网络总线上的控制器局域网络总线信号对应的监控数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，决策单元包括：信号转换子单元，配置用于生成控制指令对应的控制信号；对控制指令对应的控制信号进行平滑处理；基于控制信号与控制器局域网络总线信号的对应关系，生成控制信号对应的控制器局域网络总线信号。

在本实施例的一些可选的实现方式中，交互单元包括：信号解码子单元，配置用于通过控制器局域网络总线接口接收控制器局域网络总线上的控制器局域网络总线信号，以及对控制器局域网络总线信号进行解码，得到控制器局域网络总线信号对应的控制器局域网络总线指令；提取出控制器局域网络总线指令中的命令字段或数据字段，以及生成包含命令字段或数据字段的监控数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，决策单元包括：指令转换子单元，配置用于基于控制指令与控制器局域网络总线指令的对应关系，生成所述控制指令对应的控制器局域网络总线指令；生成控制器局域网络总线指令对应的控制器局域网络总线信号。

在本实施例的一些可选的实现方式中，交互单元包括：指令解析子单元，配置用于通过控制器局域网络总线接口接收控制器局域网络总线上的控制器局域网络总线信号，以及利用控制器局域网络总线控制器解析控制器局域网络总线信号，得到控制器局域网络总线信号对应的控制器局域网络总线指令；提取出控制器局域网络总线指令中的命令字段或数据字段，以及生成包含命令字段或数据字段的监控数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，应用于自动驾驶汽车的控制装置还包括：图像采集单元，配置用于采用单个广角摄像头实时采集路况图像。

本申请还提供了一种自动驾驶汽车，该自动驾驶汽车可以配置有一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，一个或多个程序中可以包含用以执行上述步骤201-202中描述的操作的指令。当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述步骤201-202中描述的操作。

本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是自动驾驶汽车中所包括的；也可以是单独存在，未装配入自动驾驶汽车中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当一个或者多个程序被自动驾驶汽车执行时，使得自动驾驶汽车：基于采集到的传感器信息，生成用于控制自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件的控制指令，以及生成控制指令对应的控制器局域网络总线信号；将控制器局域网络总线信号输入到控制器局域网络总线，以及生成自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件输入到控制器局域网络总线上的控制器局域网络总线信号对应的监控数据。

需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括决策单元，交互单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，决策单元还可以被描述为“用于基于采集到的传感器信息，生成用于控制自动驾驶汽车的控制器局域网络总线上的部件的控制指令，以及生成所述控制指令对应的控制器局域网络总线信号的单元”。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。