[0001] 本发明涉及智能汽车领域，具体而言，涉及一种车辆的控制方法及车辆。

[0002] 自动驾驶技术包含环境感知、行为决策、路径规划和运动控制四部分，而高度自动化的自动驾驶车辆由于不需要司机进行安全监控和接管，因此，车辆在环境感知、行为决策、路径规划和运动控制等方面，一旦出现传感器故障，或控制器故障，则容易使得车辆处于不可控的状态，从而引发发生一系列的安全问题。

[0003] 针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

[0025] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

[0026] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0027] 实施例1

[0028] 根据本发明实施例，提供了一种车辆的控制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

[0029] 图1是根据本发明实施例的一种车辆的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

[0030] 步骤S102，在车辆行驶的过程中，基于第一车辆架构对车辆进行控制，第一车辆架构至少包括，主传感器、上层主控制器、下层主控制器，上层主控制器用于对车辆进行路径规划，下层主控制器用于对车辆进行运动控制。

[0031] 上述的车辆可以为自动驾驶车辆。

[0032] 上述的主传感器可以用于对车辆的周围环境进行感知，其中，主传感器可以为毫米波雷达传感器，或激光雷达传感器，还可以为毫米波雷达传感器和激光雷达传感器，可选的，本发明中对主传感器终板所包含的传感器的数量不做具体的限制。

[0033] 上述的下层主控制器可以用于与主传感器协同进行环境感知，还可以用于在车辆行驶的过程中进行驾驶路径规划，以及在不同的行驶环境中对于遇到的不同的突发状况进行相应的行为决策。

[0034] 上述的下层主传感器可以用于在车辆行驶的过程中，对车辆进行运动控制。

[0035] 在一种可选的实施例中，可以在自动驾驶车辆上设置有第一车辆架构，其中，第一车辆架构可以包括主传感器、上层主控制器、下层主控制器，从而可以基于第一车辆架构在车辆行驶的过程中对车辆进行安全监控和接管，并进行环境感知、行为决策、路径规划和运动控制。

[0036] 步骤S104，获取第一车辆架构的工作状态。

[0037] 在一种可选的实施例中，在通过第一车辆架构对车辆进行控制的过程中，可以去监控第一车辆架构中的主传感器、主上层控制器，以及主下层控制器的工作状态。可选的，可以通过主传感器、主上层控制器，以及主下层控制器自行监控自身的工作状态，并将工作状态实时上报给车机系统，当车机系统在预设时间内未收到第一车辆架构中的某一部分所上报的数据，则可以认为第一车辆架构中的对应的部件发生了故障。

[0038] 在另一种可选的实施例中，还可以通过与第一车辆架构具有冗余关系的第二车辆架构中相对应的部件来监控第一车辆架构中的部件的工作状态，从而可以使得在第一车辆架构中的某一部件发生故障时，可以通过第二车辆架构中相应的部件来对车辆进行控制。

[0039] 步骤S106，响应于第一车辆架构的工作状态为第一车辆架构出现故障，基于第二车辆架构对车辆进行控制，其中，第二车辆架构与第一车辆架构具有冗余关系。

[0040] 上述的第二车辆架构可以包括冗余传感器、上层从控制器、上层备份控制器、下层从控制器、下层备份控制器，可选的，在第一车辆架构中的某个部件出现故障时，可以利用第二车辆架构中与该部件具有冗余关系的部件来代替该部件进行车辆控制。例如，当主传感器发生故障时，利用冗余传感器来代替主传感器进行工作，从而进行车辆周围的环境感知。

[0041] 在本发明实施例中，在车辆行驶的过程中，基于第一车辆架构对车辆进行控制，第一车辆架构至少包括，主传感器、上层主控制器、下层主控制器，上层主控制器用于对车辆进行路径规划，下层主控制器用于对车辆进行运动控制；获取第一车辆架构的工作状态；响应于第一车辆架构的工作状态为第一车辆架构出现故障，基于第二车辆架构对车辆进行控制，其中，第二车辆架构与第一车辆架构具有冗余关系。容易注意到的是，可以通过对车辆进行三重安全冗余架构的设置，通过从传感器端、上层控制器和下层控制器进行自上而下全链路的冗余设计，使得车辆即使出现单点失效也不影响车辆的自动驾驶功能，使得车辆即使出现双点失效也仍然可以实现安全靠边停车，进而解决了相关技术中自动驾驶车辆的驾驶安全性较低的技术问题。

[0042] 可选的，第二车辆架构至少包括冗余传感器，基于第二车辆架构对车辆进行控制，包括：基于冗余传感器中所包含的第一雷达确定第一信息，第一信息至少包括车辆行驶的道路上的障碍物信息，以及车辆行驶的道路上的路沿位置信息；基于冗余传感器中所包含的第二雷达确定第二信息，第二信息至少包括所处车辆行驶的道路上的障碍物的位置信息，以及障碍物的速度信息；基于第一信息以及第二信息对车辆进行控制。

[0043] 上述的第一雷达可以为激光雷达。

[0044] 上述的第二雷达可以为毫米波雷达。

[0045] 在一种可选的实施例中，当第一车辆架构中的主传感器发生故障时，可以利用冗余传感器来对车辆周围的环境进行感知。其中，冗余传感器中可以包含一个或多个的激光雷达，以及一个或多个的毫米波雷达，可选的，可以利用激光雷达来感知车辆行驶的道路上的障碍物，以及路沿的位置的信息，也即第一信息，可以利用毫米波雷达来感知车辆行驶的道路上的障碍物所在的位置的信息，以及障碍物的移动速度，也即第二信息。可选的，通过激光雷达和毫米波雷达的配合使用，一方面弥补了激光雷达传感器对于障碍物速度识别不准的缺点，另一方面弥补毫米波雷达对于静态障碍物无法识别得问题，从而提高了对车辆周围环境情况感知的准确率。

[0046] 可选的，第二车辆架构至少包括上层从控制器和上层备份控制器，基于第二车辆架构对车辆进行控制，包括：响应于检测到上层主控制器出现故障，且上层主控制器出现故障的第一持续时间大于第一预设时间，基于上层从控制器对车辆进行控制；在基于上层从控制器对车辆进行控制的过程中，响应于检测到上层从控制器出现故障，且上层从控制器出现故障的第二持续时间大于第二预设时间，基于上层备份控制器对车辆进行控制。

[0047] 上述的第一持续时间和第二持续时间可以由本领域技术人员根据需求来自行设置，本发明中对第一持续时间和第二持续时间的长短不做具体的限制。

[0048] 上述的第一预设时间和第二预设时间可以用本领域技术人员根据需求来自行设置，本发明中对第一预设时间和第二预设时间的长短不做具体的限制，在本发明中以第一预设时间为1秒，第二预设时间为1秒为例来进行说明。

[0049] 图2是根据本发明实施例的一种可选的车辆控制示意图1，在上层主控制器检测到上层从控制器、上层备份控制器、主传感器均正常后，则进入上层主控制器控制状态，根据主传感器感知结果，合理规划行驶轨迹并发送至车机系统，此时，车辆的行驶速度无限速。进一步的，在上层主控制器控制状态下，当上层从控制器检测到上层主控制器故障持续时间大于或等于1秒后，也即上层主控制器在一定时间内出现故障，将车辆的控制状态切换为上层从控制器控制状态，并根据主传感器感知结果结果，合理规划轨迹并发送至车机系统，此时，可以将车辆的行驶速度进行限制，例如，将车辆的行驶速度限至为小于或等于60千米每小时。

[0050] 进一步的，上层主控制器控制状态下，当上层备份控制器检测到上层从控制器故障持续时间大于或等于1秒，也即，上层从控制器在一定时间内出现故障，或主传感器故障持续持续时间大于一定值，例如，大于或等于0.5秒，则需要将车辆的控制状态切换为上层备份控制器控制状态。此时，需要判断激光雷达传感器是否检测到路沿，若激光雷达传感器可以检测到路沿，则上层备份控制器根据路沿信息和障碍物信息进行停车轨迹规划，并对车辆的行驶速度进行限制，例如，将车辆的行驶速度限至为小于或等于30千米每小时，并下发车辆行驶轨迹。若激光雷达传感器无法检测到路沿，则需要上层备份控制器保存主从控制器故障前下发的轨迹信息，并检测当前轨迹上激光雷达传感器和毫米波雷达传感器输出的障碍物信息，在检测的过程中，如果检测到轨迹上存在障碍物，则上层备份控制器需要根据保存的车辆行驶轨迹和障碍物信息进行避障轨迹规划，并对车辆的行驶速度进行限制，例如，将车辆的行驶速度限至为小于或等于15千米每小时，并下发车辆行驶轨迹。若检测出不存在障碍物，则上层备份控制器直接下发保存的轨迹信息，并下发该轨迹信息。

[0051] 可选的，第二车辆架构至少包括下层从控制器和下层备份控制器，基于第二车辆架构对车辆进行控制，包括：响应于检测到下层主控制器发生故障，基于下层从控制器对车辆进行控制；响应于检测到下层主控制器与下层从控制器均发生故障，基于下层备份控制器对车辆进行控制。

[0052] 图3是根据本发明实施例的一种可选的车辆控制示意图2，首先下层控制器冗余监控模块系统初始化，检测到下层主控制器、下层从控制器、下层备份控制器均正常后，冗余监控模块控制继电器模组的状态，从而使得下层主控制器与车辆执行器直接通信，进入下层主控制器控制状态。在下层主控制器控制状态中，当检测到下层主控制器故障、下层从控制器正常后，冗余监控模块控制继电器模组的状态使得下层从控制器与车辆执行器直接通信，进入下层从控制器控制状态。在下层控制器1控制状态中，当检测到下层控制器1出现故障、下层控制器2故障后，冗余监控模块控制继电器模组状态使，得底层控制器3与车辆执行器直接通信，进入下层控制器3控制状态。在下层从控制器控制状态中，当检测到下层从控制器出现故障、下层备份控制器正常后，冗余监控模块控制继电器模组的状态，使得下层备份控制器与车辆执行器直接通信，进入下层备份控制器控制状态。在下层备份控制器控制状态中，当检测到下层备份控制器故障后，需要控制车辆紧急制动。

[0053] 可选的，在基于下层备份控制器对车辆进行控制的过程中，该方法还包括：响应于检测到下层备份控制器发生故障，控制车辆紧急制动。

[0054] 在一种可选的实施例中，在下层备份控制器控制状态中，当检测到下层备份控制器故障后，需要控制冗余监控模块控制继电器模组切断下层主控制器、下层从控制器，以及下层备份控制器与车辆执行器之间的通信，通过硬线接入电子驻车系统(Electrical Park Brake简称EPB系统)，从而使得车辆紧急制动，保证车辆上的乘客的安全。

[0055] 可选的，该方法还包括：响应于检测到车辆的制动系统及驱动电机均出现故障，确定转动角度；基于转动角度驱动车辆的前轴左右两侧车轮同时转动，使得车辆停止。

[0056] 在一种可选的实施例中，在对车辆进行控制的过程中，假设车辆为四轮独立转向车型，则当制动系统自身冗余和驱动电机负扭矩均失效时，转向系统控制前轴左右侧车轮同时向内转动，以达到车辆制动减速停车的效果。

[0057] 图4是根据本发明实施例的一种可选的车辆控制示意图3，如图4所示，在下层控制器冗余监控模块系统初始化后，当下层主控制器、下层从控制器、下层备份控制器均正常时，可以利用下层主控制器进行车辆控制，进一步的，在利用下层主控制器进行车辆控制的过程中，当下层主控制器出现故障且下层从控制器正常的情况下，可以利用下层从控制器进行车辆控制。可选的，在下层从控制器进行车辆控制的过程中，当下层从控制器发生故障且下层备份控制器正常时，可以利用下层备份控制器进行车辆控制，或在下层主控制器进行车辆控制的过程中，当下层主控制器和下层从控制器均发生故障的情况下，通过下层备份控制器来进行车辆控制。可选的，在下层备份控制器进行车辆控制的过程中，当下层备份控制器出现故障，可以控制车辆紧急制动。

[0058] 可选的，确定转动角度，包括：确定车辆的前轮侧偏刚度、前轮速度夹角以及第一系数的第一乘积；确定前轮侧偏刚度，车辆质量，以及期望加速度以及第二系数的第二乘积；确定前轮侧偏刚度、前轮速度夹角以及第三系数的第三乘积；基于第一乘积、第二乘积，以及第三乘积的目标和值确定转动角度。

[0059] 上述的第一系数可以由本领域技术人员根据需求来自行设置，在本发明中以第一系数为4来进行说明。

[0060] 上述的第二系数可以由本领域技术人员根据需求来自行设置，在本申请中以第二系数为8来进行说明。

[0061] 上述的第三系数可以由本领域技术人员根据需求来自行设置，在本发明中以第三系数为‑2为例来进行说明。

[0062] 在一种可选的实施例中，可以通过计算前轮侧偏刚度平方、前轮速度夹角平方，以及第一系数的乘积，并将该乘积确定为第一乘积，进一步的，可以确定前轮侧偏刚度，车辆质量，以及期望加速度和第二系数的乘积，并将该乘积作为第二乘积，可选的，还可以计算前轮侧偏刚度、前轮速度夹角以及第三系数的乘积，并将该乘积确定为第三乘积，从而可以利用第一乘积、第二乘积、第三乘积来确定转动角度。

[0063] 可选的，基于第一乘积、第二乘积，以及第三乘积的目标和值确定转动角度，包括：确定前轮侧偏刚度与第四系数的第四乘积；确定目标和值与第四乘积的比值，得到转动角度。

[0064] 上述的第四系数可以由本领域技术人员根据需求来自行设置，在本申请中以第四系数为‑4为例来进行说明。

[0065] 在一种可选的实施例中，可以先确定第一乘积与第二乘积的和，并计算第一乘积与第二乘积的和的平方根，进一步的，可以计算该平方根与第一和值的和，从而得到目标和值。可选的，可以计算目标和值与第四乘积的比值，从而得到转动角度，具体的，可以通过如下公式计算。

[0066]

[0067] 其中，Cf为前轮侧偏刚度，ξf为前轮速度方向与前轮平面之前的夹角，δ为前轮转角，m为车辆质量，ax为期望加速度。

[0068] 可选的，在第二车辆架构对车辆进行控制的过程中，该方法还包括：响应于第一车辆架构的功能恢复，基于第一车辆架构对车辆进行控制。

[0069] 在一种可选的实施例中，在基于第二车辆架构进行车辆控制的过程中，当检测到第一车辆架构中的部件的功能在一段时间内恢复正常后，可以切换为采用第一车辆架构对车辆进行控制，其中，上述的一段时间可以由本领域技术人员自行设置，本申请中不做具体的限制。

[0070] 图5是根据本发明实施例的一种自动驾驶三重冗余整体架构的示意图，如图5所示，在传感器方面，自动驾驶三重冗余整体架构中可以包括主传感器、激光雷达传感器、毫米波雷达传感器。在上层控制器方面，自动驾驶三重冗余整体架构中可以包括上层主传感器、上层从传感器、上层备份传感器。在下层控制器方面，自动驾驶三重冗余整体架构中可以包括下层主控制器、下层从控制器、下层备份控制器，可选的，不同的传感器，不同的上层控制器，以及不同的下层控制器之间可以互相合作。进一步的，自动驾驶三重冗余整体架构中还包括下层控制器冗余监控及切换模块，以及车辆的制动系统。

[0071] 实施例2

[0072] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆的控制装置，图6是根据本发明实施例的一种车辆的控制装置的示意图，如图6所示，该装置包括：

[0073] 第一控制模块602，用于在车辆行驶的过程中，基于第一车辆架构对车辆进行控制，第一车辆架构至少包括，主传感器、上层主控制器、下层主控制器，上层主控制器用于对车辆进行路径规划，下层主控制器用于对车辆进行运动控制。

[0074] 获取模块604，用于获取第一车辆架构的工作状态。

[0075] 第二控制模块606，用于响应于第一车辆架构的工作状态为第一车辆架构出现故障，基于第二车辆架构对车辆进行控制，其中，第二车辆架构与第一车辆架构具有冗余关系。

[0076] 可选的，第二控制模块606，包括：第一确定单元，用于基于冗余传感器中所包含的第一雷达确定第一信息，第一信息至少包括车辆行驶的道路上的障碍物信息，以及车辆行驶的道路上的路沿位置信息；第二确定单元，用于基于冗余传感器中所包含的第二雷达确定第二信息，第二信息至少包括所处车辆行驶的道路上的障碍物的位置信息，以及障碍物的速度信息；第一控制单元，用于基于第一信息以及第二信息对车辆进行控制。

[0077] 可选的，第二控制模块606，还包括：第二控制单元，用于响应于检测到上层主控制器出现故障，且上层主控制器出现故障的第一持续时间大于第一预设时间，基于上层从控制器对车辆进行控制；第三控制单元，用于在基于上层从控制器对车辆进行控制的过程中，响应于检测到上层从控制器出现故障，且上层从控制器出现故障的第二持续时间大于第二预设时间，基于上层备份控制器对车辆进行控制。

[0078] 可选的，第二控制模块606，还包括：第四控制单元，用于响应于检测到下层主控制器发生故障，基于下层从控制器对车辆进行控制；第五控制单元，用于响应于检测到下层主控制器与下层从控制器均发生故障，基于下层备份控制器对车辆进行控制。

[0079] 可选的，该装置还包括：制动模块，用于响应于检测到下层备份控制器发生故障，控制车辆紧急制动。

[0080] 可选的，该装置还包括：确定模块，用于响应于检测到车辆的制动系统及驱动电机均出现故障，确定转动角度；驱动模块，用于基于转动角度驱动车辆的前轴左右两侧车轮同时转动，使得车辆停止。

[0081] 可选的，确定模块，包括：第三确定单元，用于确定车辆的前轮侧偏刚度、前轮速度夹角以及第一系数的第一乘积；第四确定单元，用于确定前轮侧偏刚度，车辆质量，以及期望加速度以及第二系数的第二乘积；第五确定单元，用于确定前轮侧偏刚度、前轮速度夹角以及第三系数的第三乘积；第六确定单元，用于基于第一乘积、第二乘积，以及第三乘积的目标和值确定转动角度。

[0082] 可选的，第六确定单元，包括：第一确定子单元，用于确定前轮侧偏刚度与第四系数的第四乘积；第二确定子单元，用于确定目标和值与第四乘积的比值，得到转动角度。

[0083] 可选的，该装置还包括：第三控制模块，用于响应于第一车辆架构的功能恢复，基于第一车辆架构对车辆进行控制。

[0084] 实施例3

[0085] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储装置，其中，存储装置用于存储一个或多个程序，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中任意一项的车辆的控制方法。

[0086] 实施例4

[0087] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述中任一项的车辆的控制方法。

[0088] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0089] 在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

[0090] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

[0091] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0092] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0093] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read‑On ly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0094] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。