Apollo 应用与源码分析：guardian 紧急处置

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概念

代码

分析

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概念

Guardian模块的主要作用是监控自动驾驶系统状态，当出现模块为失败状态的时候，会主动切断控制命令输出，并且刹车。

有点像是保险丝，有一个fallback机制。

guardian模块的触发条件主要有2个。

1. 上报模块状态的消息间隔超过kSecondsTillTimeout（2.5秒）
2. 上报的状态消息中有safety_mode_trigger_time字段 这时候就会触发进入接管。

安全模式的步骤分为2步骤，第一步状态消息中需要紧急刹车或者超声波检测到障碍物，如果检测到障碍物则说明车已经非常接近障碍物了，该检测被称为硬件触发的检测，因为已经发现模块故障，也非常接近障碍物所以刹车会加急。第二步是普通刹车，刹车没有那么急。

guardian为定时模块，所以该过程中会一直发送消息，直到车辆停车。

当前版本代码屏蔽了上述超声波检测。

guardian模块的频率是10ms，因此最大会增加control命令的延时10ms。

代码

class GuardianComponent : public apollo::cyber::TimerComponent {
 public:
  bool Init() override;
  bool Proc() override;
 
 private:
  void PassThroughControlCommand();
  void TriggerSafetyMode();
 
  apollo::guardian::GuardianConf guardian_conf_;
  apollo::canbus::Chassis chassis_;
  apollo::monitor::SystemStatus system_status_;
  apollo::control::ControlCommand control_cmd_;
  apollo::guardian::GuardianCommand guardian_cmd_;
 
  double last_status_received_s_{};
 
  std::shared_ptr>
      chassis_reader_;
  std::shared_ptr>
      control_cmd_reader_;
  std::shared_ptr>
      system_status_reader_;
  std::shared_ptr>
      guardian_writer_;
 
  std::mutex mutex_;
};
bool GuardianComponent::Proc() {
  constexpr double kSecondsTillTimeout(2.5);
 
  bool safety_mode_triggered = false;
  if (guardian_conf_.guardian_enable()) {
    std::lock_guard lock(mutex_);
    if (Time::Now().ToSecond() - last_status_received_s_ >
        kSecondsTillTimeout) {
      safety_mode_triggered = true;
    }
    safety_mode_triggered =
        safety_mode_triggered || system_status_.has_safety_mode_trigger_time();
  }
 
  if (safety_mode_triggered) {
    ADEBUG << "Safety mode triggered, enable safety mode";
    TriggerSafetyMode();
  } else {
    ADEBUG << "Safety mode not triggered, bypass control command";
    PassThroughControlCommand();
  }
 
  common::util::FillHeader(node_->Name(), &guardian_cmd_);
  guardian_writer_->Write(guardian_cmd_);
  return true;
}

分析

核心函数就是Proc。

可以看到

 if (Time::Now().ToSecond() - last_status_received_s_ >
        kSecondsTillTimeout) {
      safety_mode_triggered = true;
    }

会判断monitor 是不是超时了，如果monitor 超时就直接刹车。

另外就是判断monitor 中summary_monitor 上报的system_state中是不是有safety_mode_trigger_time字段，如果有safety_mode_triggered 就设置True，调用安全模式接管。

这里的安全模式就是由TriggerSafetyMode函数调用的。

最终会调用set_brake执行guardian_cmd_emergency_stop_percentage模式停车或者guardian_cmd_soft_stop_percentage停车。

这俩中停车模式的区别就是配置的停车力度不同，所以用舒适度进行了命名。