[发明专利]用于实时确定安全冗余自动驾驶系统的能力边界和关联风险的方法

说明书

在一个实施方式中，用于确定自动驾驶车辆(ADV)的安全冗余的能力边界的方法包括获得与ADV相关联的传感器布局，该传感器布局表示具有安装在ADV的多个位置上的多个传感器的系统。基于用于多个预定区域中的每个的一个或多个传感器的统计操作数据来估计预定区域内的一个或多个传感器的区域故障风险。基于预定区域的区域故障风险，基于传感器在预定区域上的相对位置来确定传感器的总体故障风险。基于传感器的总体故障风险来确定动态风险调整，该动态风险调整表示与ADV相关联的传感器系统的可靠性，用于估计ADV的自动驾驶的安全性。

技术领域

本公开的实施方式总体涉及操作自动驾驶车辆。更具体地，本公开的实施方式涉及一种用于实时确定安全冗余自动驾驶系统的能力边界和关联风险的方法。

背景技术

以自动驾驶模式运行(例如，无人驾驶)的车辆可将乘员、尤其是驾驶员从一些驾驶相关的职责中解放出来。当以自动驾驶模式运行时，车辆可使用车载传感器导航到各个位置，从而允许车辆在最少人机交互的情况下或在没有任何乘客的一些情况下行驶。

随着自动驾驶技术的发展，预计在未来的三到五年内可能出现诸如Robotaxi的自动驾驶车辆(ADV)的大规模地理围栏应用。然而，在ADV可安全地部署之前，仍有一些关键的挑战有待解决。其中的关键挑战是：(i)在限定的操作设计域(ODD)中实时确定安全冗余自动驾驶系统的能力边界与关联风险；(ii)实时监测ADV在其能力边界内的运行情况；以及(iii)赋予安全冗余自动驾驶系统实时最小风险条件(MRC)决策能力和用于内部过渡的相应安全机制。应注意，这三个关键挑战是相互依存的，以确保自动驾驶车辆的整体安全。

当前用于处理自动系统能力的工业方法是使用冗余和多样化的传感器、硬件以及算法。然而，如果安全冗余自动驾驶系统整体(主系统和后备系统)之间的能力没有进行区分和平衡，则此方法可能既昂贵又复杂。此外，关于如何估计系统能力边界和关联风险的报道非常少。

4级车辆被“设计成执行所有的安全关键驾驶功能并监视整个行程的道路状况”。然而，重要的是要注意，这仅限于车辆的“操作设计域(ODD)”—这意味着它并不涵盖ODD以外的驾驶场景，并且4级车辆在ODD内操作的风险暴露是明确定义和可容忍的。

发明内容

第一方面，本公开提供了一种用于确定自动驾驶车辆(ADV)的安全冗余的能力边界的计算机实施的方法，该方法包括：获得与ADV相关联的传感器布局，该传感器布局表示具有安装在ADV的多个位置上的多个传感器的系统，传感器布局中的多个传感器覆盖ADV周围的多个预定区域；对于多个预定区域中的每个，基于预定区域内的一个或多个传感器的统计操作数据来估计一个或多个传感器的区域故障风险；基于预定区域的区域故障风险，以及基于传感器在预定区域上的相对位置，确定传感器的总体故障风险；以及基于传感器的总体故障风险来确定动态风险调整，该动态风险调整表示与ADV相关联的传感器系统的可靠性，用于估计ADV的自动驾驶的安全性。

第二方面，本公开提供了一种存储有指令的非暂时性机器可读介质，指令在由处理器执行时致使处理器执行操作，所述操作包括：获得与ADV相关联的传感器布局，该传感器布局表示具有安装在ADV的多个位置上的多个传感器的系统，传感器布局中的多个传感器覆盖ADV周围的多个预定区域；对于多个预定区域中的每个，基于预定区域内的一个或多个传感器的统计操作数据来估计一个或多个传感器的区域故障风险；基于预定区域的区域故障风险，以及基于传感器在预定区域上的相对位置，确定传感器的总体故障风险；以及基于传感器的总体故障风险来确定动态风险调整，该动态风险调整表示与ADV相关联的传感器系统的可靠性，用于估计ADV的自动驾驶的安全性。