GPS数据完整性验证制造技术

一种自主车辆、操作自主车辆的系统和方法。该系统包括通信模块和处理器。通信模块通过第一通信信道发送第一组全球定位卫星(GPS)数据并且通过第二通信信道发送第二组GPS数据。第二组GPS数据是认证的数据集。处理器使用第一组GPS数据来操作自主车辆，并将第一组GPS数据与第二组GPS数据进行比较，以验证第一组GPS数据的完整性。将基于第一组GPS数据的车辆参数的第一值与基于来自基于车辆的传感器的数据的车辆参数的第二值进行比较。当差小于所选阈值时，第一组GPS数据是合理的。第一组GPS数据是合理的。第一组GPS数据是合理的。

【技术实现步骤摘要】
GPS数据完整性验证


[0001]本公开内容涉及自主车辆的操作和导航，尤其涉及一种确保用于自主车辆的导航的全球定位卫星(GPS)数据的完整性的方法。

技术介绍

[0002]自主车辆能够通过使用GPS数据部分导航。导航的质量部分地取决于GPS数据的内部一致性或无损坏。GPS系统、GPS数据通信信道或GPS数据提供程序上的网络攻击、硬件错误或软件错误可能会导致下游自主车辆计算机控制系统接收到损坏的GPS数据，因此在未检测到损坏时可能不利于自主车辆的有效操作。因此，期望确保由自主车辆计算机控制系统用于自主车辆导航的GPS数据的完整性。

技术实现思路

[0003]在一示例性实施例中，公开了一种操作自主车辆的方法。通信模块通过第一通信信道将第一组全球定位卫星(GPS)数据发送到自主车辆的控制系统。通信模块通过第二通信信道将第二组GPS数据发送到自主车辆的控制系统，其中，第二组GPS数据是认证的数据集。自主车辆使用第一组GPS数据进行操作。将第一组GPS数据与第二组GPS数据进行比较，以验证第一组GPS数据。
[0004]除了本文所述的一个或多个特征之外，第一通信信道是以太网通信信道，第二通信信道是控制器局域网。将第一组GPS数据与第二组GPS数据进行比较还包括将第一组GPS数据的时间戳与第二组GPS数据的时间戳进行比较。该方法还包括从第一组GPS数据与第二组GPS数据的逐个信号比较来验证第一组GPS数据的完整性。该方法还包括：使用第一组GPS数据来计算自主车辆的参数的第一值；使用在基于车辆的传感器处获得的一组数据来计算自主车辆的参数的第二值；以及当所述第一值和第二值之间的差小于所选阈值时，确定第一组GPS数据的合理性。自主车辆的参数是自主车辆行进的距离、自主车辆的前进方向、自主车辆的偏航率和自主车辆的横向偏移中的至少一个。该方法还包括接收第一组GPS数据并将第一组GPS数据存储在循环缓冲区中，并且在循环缓冲区的窗口内将第二组GPS数据与第一组GPS数据进行比较。该方法还包括当第一组GPS数据与第二组GPS数据的比较未能验证第一组GPS数据时以故障模式操作自主车辆。
[0005]在另一示例性实施例中，公开了一种用于操作自主车辆的系统。该系统包括通信模块和处理器。通信模块通过第一通信信道发送第一组全球定位卫星(GPS)数据，并且通过第二通信信道发送第二组GPS数据，其中，第二组GPS数据是认证的数据集。处理器配置为：使用第一组GPS数据来操作自主车辆；并且将第一组GPS数据与第二组GPS数据进行比较，以验证第一组GPS数据。
[0006]除了本文所述的一个或多个特征之外，处理器还配置为将第一组GPS数据的时间戳与第二组GPS数据的时间戳进行比较。处理器还配置为从第一组GPS数据与第二组GPS数据的逐个信号比较来验证第一组GPS数据的完整性。处理器还配置为使用第一组GPS数据来
计算自主车辆的参数的第一值，使用在基于车辆的传感器处获得的一组数据来计算自主车辆的参数的第二值，以及当所述第一值和第二值之间的差小于所选阈值时，确定第一组GPS数据的合理性。自主车辆的参数是自主车辆行进的距离、自主车辆的前进方向、自主车辆的偏航率和自主车辆的横向偏移中的至少一个。处理器还配置为将第一组GPS数据存储在循环缓冲区中，并且在循环缓冲区的窗口内将第二组GPS数据与第一组GPS数据进行比较。
[0007]在另一示例性实施例中，公开了一种自主车辆。该自主车辆包括通信模块和处理器。通信模块通过第一通信信道发送第一组全球定位卫星(GPS)数据并且通过第二通信信道发送第二组GPS数据，其中，第二组GPS数据是认证的数据集。处理器配置为使用第一组GPS数据来操作自主车辆，并将第一组GPS数据与第二组GPS数据进行比较以验证第一组GPS数据。
[0008]除了本文所述的一个或多个特征之外，处理器还配置为将第一组GPS数据的时间戳与第二组GPS数据的时间戳进行比较。处理器还配置为从第一组GPS数据与第二组GPS数据的逐个信号比较来验证第一组GPS数据的完整性。处理器还配置为使用第一组GPS数据来计算自主车辆的参数的第一值，使用在基于车辆的传感器处获得的一组数据来计算自主车辆的参数的第二值，以及当所述第一值和第二值之间的差小于所选阈值时，确定第一组GPS数据的合理性。自主车辆的参数是自主车辆行进的距离、自主车辆的前进方向、自主车辆的偏航率和自主车辆的横向偏移中的至少一个。处理器还配置为将第一组GPS数据存储在循环缓冲区中，并且在循环缓冲区的窗口内将第二组GPS数据与第一组GPS数据进行比较。
[0009]当结合附图考虑时，根据以下详细描述，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将显而易见。
附图说明
[0010]其他特征、优点和细节仅通过示例的方式在下面的详细描述中出现，该详细描述参考附图，其中：
[0011]图1示出了一实施例中的自主车辆；
[0012]图2示出了表示用于基于GPS数据来操作自主车辆的方法的流程图；
[0013]图3示出了用于诊断在自主车辆处接收到的GPS数据的完整性的系统的示意图；
[0014]图4示出了用于存储GPS数据的示例性循环缓冲区的操作；
[0015]图5示出了表示GPS数据完整性诊断程序的操作的流程图；
[0016]图6示出了用于测试GPS数据的合理性的诊断模块的示意图；
[0017]图7示出了表示由图6的诊断模块执行的各种诊断检查的流程图；
[0018]图8示出了其上具有自主车辆的路段的平面图；以及
[0019]图9示出其上具有自主车辆的路段的车道的平面图。
具体实施方式
[0020]以下描述本质上仅是示例性的，并且无意于限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如本文所用，术语模块是指处理电路，其可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适部
件。
[0021]根据示例性实施例，图1示出了自主车辆10。在示例性实施例中，自主车辆10是所谓的四级或五级自动化系统。四级系统表示“高度自动化”，是指自动驾驶系统对动态驾驶任务的所有方面的驾驶模式特定性能，即使驾驶员没有适当地响应干预要求。五级系统表示“完全自动化”，是指自动驾驶系统在可由驾驶员管理的所有道路和环境条件下对动态驾驶任务的所有方面的全时性能。应当理解，本文公开的系统和方法也可以与以级1至5中的任何一个操作的自主车辆一起使用。
[0022]自主车辆10通常至少包括导航系统20、推进系统22、传动系统24、精确定位系统(PPS)通信系统25、转向系统26、制动系统28、传感器系统30、致动器系统32和控制器34。导航系统20确定用于自动驾驶自主车辆10的轨迹计划。推进系统22提供用于为自主车辆10产生推动力的动力，并且在各个实施例中可以包括内燃发动机、诸如牵引电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作自主车辆的方法，包括：通过第一通信信道将第一组全球定位卫星(GPS)数据从通信模块发送到自主车辆的控制系统；通过第二通信信道将第二组GPS数据从通信模块发送到自主车辆的控制系统，其中，第二组GPS数据是认证的数据集；使用第一组GPS数据来操作自主车辆；以及将第一组GPS数据与第二组GPS数据进行比较，以验证第一组GPS数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将第一组GPS数据与第二组GPS数据进行比较还包括将第一组GPS数据的时间戳与第二组GPS数据的时间戳进行比较。3.根据权利要求2所述的方法，还包括从第一组GPS数据与第二组GPS数据的逐个信号比较来验证第一组GPS数据的完整性。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用第一组GPS数据来计算自主车辆的参数的第一值；使用在基于车辆的传感器处获得的一组数据来计算自主车辆的参数的第二值；以及当所述第一值和第二值之间的差小于所选阈值时，确定第一组GPS数据的合理性。5.根据权利要求1所述的方法，还包括接收第一组GPS数据并将第一组GPS数据存储在循环缓冲区中，并且在循环缓冲区的窗口内将第二组GPS数据与第一组GPS数据进行比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y卢，DA博登米勒，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：