自主车辆的安全停车装置及安全停车方法技术领域
本发明涉及一种安全停车装置，其适用于自主车辆的包括制动控制单元和车轮制
动器的制动系统，其进一步具有控制网络和用于监测自主车辆的周围环境及动作的传感
器，以及用于处理传感器信号以便能够进行自主车辆的自主驾驶模式的信号处理系统。本
发明还涉及一种安全停车方法，其利用自主车辆的包括制动控制单元和车轮制动器的制动
系统，该自主车辆进一步具有控制网络和用于监测自主车辆的周围环境及动作的传感器，
以及用于处理传感器信号以便能够进行自主车辆的自主驾驶模式的信号处理系统。本发明
进一步涉及一种具有制动系统的自主车辆，该制动系统包括制动控制单元和自主车辆的车
轮制动器，并且该自主车辆进一步具有控制网络和用于监测自主车辆的周围环境及动作的
传感器，以及用于处理传感器信号以便能够进行自主车辆的自主驾驶模式的信号处理系
统，并且包括一种安全停车装置。
背景技术
汽车技术正在快速发展的一个领域是自主或半自主驾驶能力领域。这通过传感器
和致动器的引入被激活，传感器用于感测车辆的周围环境及动作，致动器用于控制不同的
车辆功能，如转向、油门控制、制动。增加的车载数据处理能力将这些传感器和致动器结合
在一起，从而使得能应用自主或半自主驾驶能力。
当车辆在自主模式下运行，意味着驾驶者不需要执行操作，车辆通常依靠多个数
据源作为输入来执行自主驾驶，如检测周围车辆、交通车道、障碍、来自导航系统的数据等
等。这些输入的提供通常依靠控制网络、传感器和信号系统以便能够进行自主驾驶模式。然
而，这些系统的一个或多个可能不可用，例如由于电磁兼容问题，使得提供这些必要输入的
一个或多个系统不可用，可能没有足够的信息来执行自主驾驶。
因此，需要一种解决方案来安全地处理由于电磁兼容问题导致使自主车辆的控制
系统无法继续执行正在进行的自主驾驶的故障的情况。
发明内容
在此的实施例的一个目的是，提供一种改进的安全停车装置，能够在由于电磁兼
容问题导致的故障使得它的控制系统无法继续执行自主驾驶的情况下使自主车辆安全地
停车。
本发明通过一种安全停车装置实现，其适用于自主车辆的包括制动控制单元和车
轮制动器的制动系统，其进一步具有控制网络和用于监测自主车辆的周围环境及动作的传
感器，以及用于处理传感器信号以便能够进行自主车辆的自主驾驶模式的信号处理系统，
其中，信号处理系统进一步被配置以基于来自传感器和传感器融合的数据连续地预测可驾
驶空间的存在位置；信号处理系统进一步被配置以连续地计算到达可驾驶空间内停车点的
安全轨迹；信号处理系统进一步被配置以将计算出的安全轨迹发送给制动控制单元；制动
控制单元进一步地被屏蔽以避免电磁兼容问题；制动控制单元进一步被配置以连续地储存
最新计算的到达可驾驶空间内停车点的安全轨迹；制动控制单元进一步被配置以监测自主
车辆的控制网络是否运行；其中，如果确定制动控制单元自主车辆的控制网络失效，则制动
控制单元被配置以控制自主车辆的车轮制动器来遵循最新计算出的到达可驾驶空间内停
车点的安全轨迹，其利用车轮制动器的差速制动来实现沿着该安全轨迹的转向。
依照本发明的第二个方面，上述信号处理系统被配置以连续地计算到达可驾驶空
间内停车点的安全轨迹，所述轨迹使自主车辆遭受严重事故的风险为最低。
连续地计算到达可驾驶空间内停车点的安全轨迹并且所述轨迹使自主车辆遭受
严重事故的风险为最低，使得允许虽然在可用选择中风险最小但不需要百分之百安全的轨
迹被用作安全轨迹。
依照本发明的第三个方面，所述制动控制单元通过导电罩被屏蔽以避免电磁兼容
问题。
所述制动控制单元通过导电罩被屏蔽以避免电磁兼容问题，提供了一种即使在自
主车辆的控制系统由于电磁兼容问题无法执行自主驾驶的情况下仍确保制动控制单元保
持运行的有效方法。
依照本发明的第四个方面，所述导电罩是包围制动控制单元的金属外壳。
由包围制动控制单元的金属外壳形成导电罩是给予制动控制单元保护以避免电
磁兼容问题的被很好地证明的、有效节约成本的方法。
依照本发明的第五个方面，制动控制单元被配置以利用开环制动控制器来控制自
主车辆的车轮制动来遵循最新计算出的安全轨迹。
所述制动控制单元被配置以利用开环制动控制器控制自主车辆的车轮制动来遵
循最新计算出的安全轨迹，是实现使制动控制器在此适用的简单的、被很好地证明的、有效
节约成本的方法。
依照本发明的第六个方面，制动控制单元被配置以利用闭环制动控制器控制自主
车辆的车轮制动来遵循最新计算出的安全轨迹。
所述制动控制单元被配置以利用闭环制动控制器控制自主车辆的车轮制动来遵
循最新计算出的安全轨迹是使制动控制器在此适用的可选的、被很好地证明的、有效节约
成本的方法，与开环制动控制器相比，其性能可被改善，这是由于闭环制动控制器利用反馈
来控制制动控制单元的状态或输出。
依照本发明的第七个方面，闭环制动控制器被配置以对其对来自被集成到制动控
制单元上的路线确定单元的最新计算出的安全轨迹的遵循进行反馈。
所述闭环制动控制器被配置以对其对来自被集成到制动控制单元上的路线确定
单元的最新计算出的安全轨迹的遵循进行反馈，确保即使在由于电磁兼容问题导致自主车
辆的控制系统无法执行自主驾驶的故障情况下，闭环制动控制器也能获得对最新计算出的
安全轨迹的反馈。
在此的实施例的又一个目的是提供一种改进方法，在由于电磁兼容问题导致自主
车辆的控制系统无法执行自主驾驶的故障情况下能使自主车辆安全地停止。
因此，依照本发明的第八个方面，提供一种安全停车方法，该方法利用自主车辆的
包括制动控制单元和车轮制动器的制动系统，该自主车辆还具有控制网络和用于监测自主
车辆的周围环境及动作的传感器，以及用于处理传感器的信号以便能够进行自主车辆的自
主驾驶模式的信号处理系统，其中，所述方法包括：通过信号处理系统基于来自传感器和传
感器融合的数据连续地预测可驾驶空间的存在位置；通过信号处理系统连续地计算到达可
驾驶空间内停车点的安全轨迹；将计算出的安全轨迹发送给制动控制单元；屏蔽制动控制
单元以避免电磁兼容问题；在制动控制单元内连续地储存最新计算出的到达可驾驶空间内
停车点的安全轨迹；通过制动控制单元监测自主车辆的控制网络是否运行；如果确定自主
车辆的控制网络失效，则通过制动控制单元控制自主车辆的车轮制动器来遵循最新计算出
的到达可驾驶空间内停车点的安全轨迹，其利用车轮制动器的差速制动来实现沿该安全轨
迹的转向。
依照本发明的第九个方面，所述方法进一步包括连续地计算到达可驾驶空间内停
车点的安全轨迹，以使自主车辆遭受严重事故的风险为最低。
所述连续地计算到达可驾驶空间内停车点的安全轨迹以使自主车辆遭受严重事
故的风险为最低，这使得允许虽然在可用选择中风险最小但不需要百分之百安全的轨迹作
为安全轨迹。
依照本发明的第十个方面，所述方法进一步包括通过使用导电罩屏蔽制动控制单
元以避免电磁兼容问题。
通过使用导电罩屏蔽制动控制单元以避免电磁兼容问题，提供了一种即使自主车
辆的控制系统由于电磁兼容问题无法执行自主驾驶的情况下也能确保制动控制单元保持
运行的有效方法。
依照本发明的第十一个方面，所述方法进一步包括通过配置包围制动控制单元的
金属外壳作为导电罩来屏蔽制动控制单元以避免电磁兼容问题。
通过配置包围制动控制单元的金属外壳作为导电罩来屏蔽制动控制单元以避免
电磁兼容问题，提供了一种即使自主车辆的控制系统由于电磁兼容问题无法执行自主驾驶
的情况下也能确保制动控制单元保持运行的有效方法。
依照本发明的第十二个方面，所述方法进一步包括配置制动控制单元以利用开环
制动控制器来控制自主车辆的车轮制动来遵循最新计算出的安全轨迹。
配置制动控制单元以利用开环制动控制器来控制自主车辆的车轮制动来遵循最
新计算出的安全轨迹，是一种实现制动控制器在此适用的简单的、被很好地证明的、有效节
约成本的方法。
依照本发明的第十三个方面，所述方法进一步包括配置制动控制单元以利用闭环
制动控制器来控制自主车辆的车轮制动来遵循最新计算出的安全轨迹。
配置制动控制单元以利用闭环制动控制器来控制自主车辆的车轮制动来遵循最
新计算出的安全轨迹，是一种实现制动控制器在此适用的可选择的、被很好地证明的、有效
节约成本的方法。与开环制动控制器相比，其性能可被改善，这是由于闭环制动控制器利用
反馈来控制制动控制单元的状态或输出。
依照本发明的第十四个方面，所述方法进一步包括配置闭环制动控制器以对其对
来自被集成到制动控制单元上的路线确定单元的最新计算出的安全轨迹的遵循进行反馈。
配置闭环制动控制器以对其对来自被集成到制动控制单元上的路线确定单元的
最新计算出的安全轨迹的遵循进行反馈，确保对其遵循的最新计算出的安全轨迹的反馈可
提供给闭环制动控制器，即使在由于电磁兼容问题导致自主车辆的控制系统无法执行自主
驾驶的故障情况下。
依照本发明的最后一个方面，提供一种自主车辆，其具有自主车辆的包括制动控
制单元和车轮制动器的制动系统，自主车辆进一步具有控制网络、用于监测自主车辆的周
围环境及动作的传感器、用于处理传感器的信号以便能够进行自主车辆的自主驾驶模式的
信号处理系统，以及如上所述的安全停车装置。
如上所述的自主车辆能够在由于电磁兼容问题导致自主车辆的控制系统无法执
行自主驾驶的故障情况下使其安全地停车。
附图说明
在下文中，在此的实施例会描述得更具体，通过举例的方式，仅参考附图描述的例
子，其中：
附图1是包括根据在此的实施例的安全停车装置的自主车辆的示意图。
从以下结合附图的详细描述中在此的实施例的其它目的和特征将变得清晰。但
是，其应被理解，附图仅用于示意的目的，而不是在此范围的限定，为此，应参考所附的权利
要求。其应被进一步理解，附图不一定按比例绘制，除非另外指出，它们仅仅旨在概念性地
示出在此描述的结构和过程。
具体实施方式
本申请公开指出，并在附图1中示出，一种解决方案，该方案提供了一种改进的安
全停车装置1，其能够在由于电磁兼容问题导致自主车辆的控制系统无法执行自主驾驶的
故障情况下安全地使自主车辆5停车。
附图1所示的自主车辆5包括制动系统2，制动系统2包括制动控制单元3和被配置
在自主车辆5各车轮上的车轮制动器4，并且自主车辆5还具有控制网络6，在附图1中示意性
地示出为方框，以及传感器7，例如基于摄像机、雷达、激光雷达技术，用于监测自主车辆5的
周围环境，又例如偏航率传感器、加速度计、陀螺仪和轮速传感器，用于监测自主车辆5的动
作，还具有信号处理系统8，用于处理传感器7信号以便能够进行自主车辆5的自主驾驶模
式。制动系统2包括将制动控制单元3与车轮制动器4互相连接的制动管线或制动控制布线
13。
自主车辆5进一步的细节，如转向和油门控制系统等，有意从附图1中省略，为了去
掉不必要的模糊的细节以更容易地理解本发明所涉及的安全停车装置1。但是，本领域技术
人员容易想到这些进一步的细节。
因此，这里提出了一种安全停车装置1，其适用于自主车辆5的包括制动控制单元3
和车轮制动器4的制动系统2，其进一步具有控制网络6、用于监测自主车辆5的周围环境及
动作的传感器7、用于处理传感器7信号以便能够进行自主车辆5的自主驾驶模式的信号处
理系统8。
信号处理系统8进一步被配置以基于来自传感器7和传感器融合的数据连续地预
测在自主车辆5的周围环境中存在的可驾驶空间9。在此的传感器融合可理解为将传感数据
或由来自除传感器7以外的不同源的传感数据导出的数据的组合，使得用于连续地预测在
自主车辆5的周围环境中可驾驶空间9的存在位置的结果信息具有比来自这些数据源的数
据单独使用时更小的不确定性。示例性可驾驶空间9通过传感器7发出的点线15之间的空间
在附图1中示出。
信号处理系统8进一步被配置以连续地计算到达可驾驶空间9内停车点的安全轨
迹10，即，考虑到可驾驶空间9内存在的任何障碍，如其它车辆、行人、路旁固定物。信号处理
系统8还进一步被配置以将计算出的安全轨迹10发送给制动控制单元3。所述安全轨迹10的
一个简化的例子通过虚线箭头10在附图1中示出。
制动控制单元3进一步被屏蔽以避免电磁兼容问题，并进一步被配置以连续地储
存最新计算出的到达可驾驶空间9内停车点的安全轨迹10。应注意地是，制动控制单元3虽
然适于被改造用于在此描述的安全停车装置，但其可以是通常被施加屏蔽以避免电磁兼容
问题的标准制动控制单元。
更进一步地，制动控制单元3被配置以监测自主车辆5的控制网络6是否运行。如果
制动控制单元3确定自主车辆5的控制网络6失效，则制动控制单元3被配置以控制自主车辆
5的车轮制动器4来遵循最新计算出的到达可驾驶空间9内停车点的安全轨迹10，其利用车
轮制动器4的差速制动以沿着该安全轨迹实现转向。
在某些实施例中，信号处理系统8被配置以连续地计算到达可驾驶空间9内停车点
的安全轨迹10，所述轨迹使自主车辆5遭受严重事故的风险为最低。这允许被用作这样的安
全轨迹10：轨迹不需要百分之百安全，虽然在可用选择中风险最小。因此，在所有情况下，使
自主车辆5遭受严重事故的风险为最低的轨迹可被使用，因此，在由于电磁兼容问题导致控
制系统无法执行自主驾驶故障情况下，力争以最小的风险使自主车辆安全地停下来是必要
的。
根据某些进一步的实施例，制动控制单元3通过导电罩11被屏蔽以避免电磁兼容
问题。导电罩11例如，可通过使用电镀或真空沉积的金属涂层、包含导电填充物的复合材
料、或来自导电聚合物、它们的组合及其类似来提供电磁干扰(EMI)屏蔽。据此提供了一种
有效的方法，来确保制动控制单元3保持运行，即使自主车辆5的控制系统由于电磁兼容问
题无法执行自主驾驶。在某些这样的实施例中，导电罩11是包围制动控制单元3的金属外
壳。所述导电罩11例如通过由金属片、金属丝网、它们的组合及其类似来制造可提供电磁干
扰(EMI)屏蔽。这是给予制动控制单元保护以避免电磁兼容问题的被很好地证明了的、有效
节约成本的方法。
如果自主车辆的电源系统(未示出)对电磁兼容问题敏感，在某些例子中，确保对
制动控制单元3的供电充分地被保护以避免电磁兼容问题是必要的，例如通过上述的导电
屏蔽。
而在某些进一步的实施例中，制动控制单元3被配置以利用开环制动控制器控制
自主车辆5的车轮制动器4遵循最新计算出的安全轨迹10。这种开环制动控制器通常会计算
输入给制动系统2的制动输入值，仅利用自主车辆5的现行状态和自主车辆5的与关于最新
计算出的安全轨迹10的数据相结合的模型。这意味着开环制动控制器不关注输出值，其努
力控制自主车辆5遵循最新计算出的安全轨迹10。但是，这是一种实现制动控制器在此适用
的简单的、被很好地证明的、有效节约成本的方法。
但是，在某些可选的实施例中，制动控制单元3被配置以利用闭环制动控制器控制
自主车辆5的车轮制动器4以遵循最新计算出的安全轨迹10。使用闭环制动控制器，是一种
实现制动控制器在此适用的可选的、被很好地证明的、有效节约成本的方法。与开环制动控
制器相比，其性能可被改善，由于闭环制动控制器利用反馈来控制制动控制单元3的状态或
输出以调整其路线来更准确地遵循最新计算出的安全轨迹10。
在某些这些实施例中，闭环制动控制器被配置以对其对来自被集成到制动控制单
元3的路线确定单元12的最新计算出的安全轨迹10的遵循情况进行反馈。所述路线确定单
元12例如包括，但不仅限于偏航率传感器、加速度计、陀螺仪、惯性导航或导向系统、罗盘、
回转罗盘、卫星导航系统(例如全球定位系统(GPS))以及这些元件的组合，还可能包括来自
其它传感器，例如轮速传感器的信号，如果有的话。此外，通过对制动控制单元3的导电屏
蔽，对制动控制单元3的整合确保所述路线确定单元12充分地被保护以避免电磁兼容问题。
所述闭环制动控制器被配置以对其对来自被集成到制动控制单元3的路线确定单
元12的最新计算出的安全轨迹10的遵循情况进行反馈，从而确保即使在由于电磁兼容问题
导致自主车辆5的控制系统无法执行自主驾驶的故障情况下，这一反馈仍可用于闭环制动
控制器。
更进一步地，本发明还提出了一种改进的安全停车方法，能够在由于电磁兼容问
题导致其控制系统无法执行自主驾驶的故障情况下安全地使自主车辆5停车。
因此，本发明还提出了一种改进的安全停车方法，其利用自主车辆5的包括制动控
制单元3和车轮制动器4的制动系统2，该自主车辆具有控制网络6和用于监测自主车辆5的
周围环境及动作的传感器7，以及用于处理传感器7信号以便能够进行自主车辆5的自主驾
驶模式的信号处理系统8。
所述方法包括通过信号处理系统8以来自传感器7和传感器融合的数据为基础连
续地预测在可驾驶空间9的存在位置；通过信号处理系统8连续地计算到达可驾驶空间9内
停车点的安全轨迹10；将计算出的安全轨迹10发送给制动控制单元3；屏蔽制动控制单元3
以避免电磁兼容问题；在制动控制单元3内连续地储存最新计算出的到达可驾驶空间9内停
车点的安全轨迹10；通过制动控制单元3监测自主车辆5的控制网络6是否运行；如果确定自
主车辆5的控制网络6失效，则通过制动控制单元3控制自主车辆5的车轮制动器4以遵循最
新计算出的可驾驶空间9内停车点的安全轨迹10，其利用车轮制动器4的差速制动以沿着安
全轨迹10实现转向。
在某些实施例中，所述方法包括连续地计算到达可驾驶空间9内停车点的安全轨
迹10，使自主车辆5遭受严重事故的风险为最低。这允许被用作这样的安全轨迹10：不需要
百分之百安全，虽然在可用选择中风险最小。
而在某些实施例中，所述方法进一步包括通过使用导电罩11屏蔽制动控制单元3
以避免电磁兼容问题。由此提供了一种即使自主车辆5的控制系统由于电磁兼容问题无法
执行自主驾驶也能确保制动控制单元3保持运行的有效方法。
根据某些进一步的实施例，所述方法进一步包括通过配置包围制动控制单元3的
金属外壳作为导电罩11来屏蔽制动控制单元3以避免电磁兼容问题。这是一种即使自主车
辆5的控制系统由于电磁兼容问题无法执行自主驾驶也能确保制动控制单元3保持运行的
有效方法。
而在某些实施例中，所述方法进一步包括配置制动控制单元3以利用开环制动控
制器来控制自主车辆5的车轮制动器4来遵循最新计算出的安全轨迹10。使用开环制动控制
器是一种实现在此适用的制动控制器的简单的、被很好地证明的、有效节约成本的方法。
根据某些进一步的实施例，所述方法进一步包括配置制动控制单元3以利用闭环
制动控制器来控制自主车辆5的车轮制动器4来遵循最新计算出的安全轨迹10。使用闭环制
动控制器是一种实现在此适用的制动控制器的可选的、被很好地证明的、有效节约成本的
方法，与开环制动控制器相比，其性能可被改善，这是由于闭环制动控制器利用对其对最新
计算出的安全轨迹10的遵循情况的反馈来控制制动控制单元3对它遵循的状态或输出。
在某些依靠所述闭环制动控制器的进一步的实施例中，所述方法进一步包括，配
置闭环制动控制器以对其对来自被集成到制动控制单元3的路线确定单元12的最新计算出
的安全轨迹10的遵循情况进行反馈。将路线确定单元12集成到制动控制单元3中的这种集
成确保，由于导电屏蔽，对其遵循的最新计算出的安全轨迹10的反馈可提供给闭环制动控
制器，即使在由于电磁兼容问题导致自主车辆5的控制系统无法执行自主驾驶的故障情况
下。
最后，本发明还公开了一种自主车辆5，其具有包括制动控制单元3和自主车辆5的
车轮制动器4的制动系统2，自主车辆5进一步具有控制网络6和用于监测自主车辆5的周围
环境及动作的传感器7、以及用于处理传感器7信号以便能够进行自主车辆5的自主驾驶模
式的信号处理系统8，以及如上所述的一种安全停车装置1。
如上所述的自主车辆5能够在故障情况下安全地使其停车，该故障情况是由于电
磁兼容问题，导致自主车辆的控制系统无法执行自主驾驶。
上述实施例可在下述权利要求的范围内变化。
因此，虽然在此已经示出和描述并指出了实施例的基本新颖特征，但应被理解的
是，在其操作中，本领域技术人员可知晓各种形式上的省略、替换、改变，以及图示装置的细
节，。例如，这是意图明显的，所有以基本相同的方式实现基本相同的功能达到相同的效果
的那些元件和/或方法步骤的所有组合是等同的。此外，应该认识到，与在此的任何公开形
式或实施例相关的被示出的和/或被描述的结构和/或元件和/或方法步骤，可能作为设计
选择的一般方式并入任何其它公开的、描述的、建议的形式或实施例。