[发明专利]一种基于自动驾驶感知失效的安全诊断系统及方法

说明书

一种基于自动驾驶感知失效的安全诊断系统，包括自动驾驶必要的感知传感器和决策模块，所述感知传感器包括激光雷达、摄像头和毫米波雷达，所述系统还包括失效机理子模块、失效诊断子系统和失效处理子系统，失效机理子模块从感知传感器电路相关信息进行诊断，确定故障传播机制以及故障对感知性能的具体影响感知；失效诊断子系统从数据质量及驱动算法进行诊断；感知失效处理子系统针对来自失效机理子模块、失效诊断子系统的信息综合后，进行代偿恢复和算法补充，输出预警信号给决策模块。本发明从失效机理子模块、失效诊断子系统处理综合考虑，有效保证环境感知的稳定性和可靠性。在自动驾驶时出现感知失效的第一时刻，能够将其进行分析、诊断、处理。有效地地解决一些感知失效所带来的的安全隐患，为高度自动驾驶系统作出了更进一步的安全效应。

技术领域

针对高度自动驾驶系统，提供一种基于自动驾驶感知失效的安全诊断策略及方法。

技术背景

环境感知系统作为实现自动驾驶的关键技术，通过环境感知系统获取驾驶环境相关数据信息，自动骂驶系統可以根据环境感知系統反馈的信息，结合高精度的导航系统，做出相应的路径规划和决策，实现安全的自动驾驶。目前，车载环境感知系统包括激光摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等，超声波雷达的应用已经相对成熟，摄像头、毫米波雷达和激光雷达正也迎来活跃的技术创新。各传感器点不同、优势互补，多传感器融合将成为自动驾驶的重要趋势。

环境感知技术是自动驾驶技术中重要的一个组成部分。获取可靠的感知信息对于自动驾驶决策与规划十分重要。现行车辆环境感知技术多为多传感器融合感知方案，在实际使用中有可能遇到传感器硬件故障导致数据缺失；或特殊场景下感知数据下降的情况，这对于实现可靠稳定的环境感知提出了挑战，本发明提供一种有效的感知失效的安全诊断系统，从传感器感知失效诊断和感知失效处理综合考虑，有效保证环境感知的稳定性和可靠性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于自动驾驶感知失效的安全诊断系统，包括自动驾驶必要的感知传感器和决策模块，所述感知传感器包括激光雷达、摄像头（又叫相机、摄像机，下同）和毫米波雷达，其特征是所述系统还包括失效机理子模块、失效诊断子系统和失效处理子系统，失效机理子模块从感知传感器电路相关信息进行诊断，确定故障传播机制以及故障对感知性能的具体影响感知；失效诊断子系统从数据质量及驱动算法进行诊断；感知失效处理子系统针对来自失效机理子模块、失效诊断子系统的信息综合后，进行代偿恢复和算法补充，输出预警信号给决策模块。

一种应用于基于自动驾驶感知失效的安全诊断系统的诊断方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一：感知传感器将其数据传输给失效机理子模块；

步骤二：感知失效机理子模块检测传感器的数据帧率是否正常，确定故障分类，正常帧率的数据则移交感知失效诊断子模块进行诊断，确定故障类别；

步骤三：失效处理子系统综合调用感知失效机理子模块和感知失效诊断子模块的数据后，则利用正常的感知传感器冗余检测信息进行代偿并结合算法补偿失效，以保证系统在故障情况下继续运行。

作为优选，所述步骤二中，感知失效机理子模块检测传感器的数据帧率不正常，则按以下分步骤自检：

S21：感知传感器原始数据的传输帧率不正常；

S22：检测系统对传输帧率不正常的传感器供电电压是否正常，若电压不正常，应认为相应传感器失效；

S23：如果系统供电电压正常，检测驱动算法是否正常运行，如果驱动算法不正常工作，应认为相应传感器失效；

S24：如果驱动算法正常工作，监听各传感器消息是否正常订阅，是否传递信息，如果没有传递信息，检测消息对应的IP地址错误，应认为相应传感器失效。