本發(fā)明涉及自動駕駛，尤其涉及一種自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的飛速發(fā)展，自動駕駛技術(shù)已成為汽車工業(yè)和智能交通領(lǐng)域的核心議題。自動駕駛系統(tǒng)通常包括感知層、決策層和執(zhí)行層三個部分。感知層通過各類傳感器(如激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等)收集車輛周圍環(huán)境的信息；決策層則基于感知數(shù)據(jù)，結(jié)合車輛當(dāng)前狀態(tài)和目的地信息，進(jìn)行路徑規(guī)劃和運動決策；執(zhí)行層則負(fù)責(zé)控制車輛的轉(zhuǎn)向、加速和制動，實現(xiàn)具體的駕駛動作。然而，自動駕駛系統(tǒng)的復(fù)雜性和高度依賴性對系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性提出了極高的要求。其中，輸入信號的準(zhǔn)確性和實時性是影響自動駕駛車輛控制性能和安全性的關(guān)鍵因素。車輛定位信號、規(guī)劃軌跡信號和自車狀態(tài)信號是車輛控制系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵輸入信號。定位信號的失效可能導(dǎo)致車輛無法準(zhǔn)確判斷自身位置，進(jìn)而影響路徑規(guī)劃和運動控制；規(guī)劃軌跡信號的異常則可能使車輛無法及時響應(yīng)環(huán)境變化，造成行駛路徑的偏離；而自車狀態(tài)信號的失效則可能使控制系統(tǒng)無法準(zhǔn)確判斷車輛當(dāng)前狀態(tài)，導(dǎo)致控制指令的誤發(fā)或失效。這些輸入信號的失效，都可能引發(fā)車輛橫縱向控制的失控，嚴(yán)重威脅行車安全。

2、目前本領(lǐng)域中，有兩種方法解決上述問題，防止信號失效后的車輛失控：

3、第一種是檢測自動駕駛車輛的各個故障設(shè)備的故障狀態(tài)，并生成各個故障設(shè)備的故障碼值，然后對各個故障設(shè)備的故障碼值進(jìn)行整合，得到整合后的故障碼值。基于整合后的故障碼值，獲取對應(yīng)的安全控制策略；根據(jù)車輛周邊環(huán)境信息和安全控制策略，生成車輛的橫縱向控制信號；基于橫縱向控制信號，驅(qū)動車輛行駛，以對車輛進(jìn)行安全冗余控制。系統(tǒng)涉及多個故障設(shè)備的檢測、故障碼值的整合、安全控制策略的獲取等步驟。但該方法會導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度增加，從而增加了實現(xiàn)和維護(hù)的成本。雖然該系統(tǒng)能夠檢測和響應(yīng)故障，但在某些情況下，可能需要在短時間內(nèi)對故障進(jìn)行快速響應(yīng)，對于某些實時性要求較高的場景，該系統(tǒng)的性能可能還有待驗證。

4、第二種是通過提升自動駕駛系統(tǒng)感知層感知能力，自動駕駛車輛上會使用雷達(dá)、攝像頭、定位導(dǎo)航等智能傳感設(shè)備。通過使用高精度傳感設(shè)備，如激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、高精度定位導(dǎo)航等設(shè)備，實現(xiàn)對以車輛為中心的360度全覆蓋無盲區(qū)監(jiān)控，提高檢測區(qū)域覆蓋率，提升檢測精度。根據(jù)傳感器信號實時監(jiān)測附近車輛、障礙物、行人等，對危險情況做出相應(yīng)應(yīng)對措施，如減速、轉(zhuǎn)向避讓等。但該方法需要多種高精度傳感設(shè)備，如激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等，這會增加車輛的成本和復(fù)雜度。此外，雖然它能夠?qū)崿F(xiàn)全覆蓋無盲區(qū)監(jiān)控，但在處理大量數(shù)據(jù)時可能會對計算能力和存儲能力提出更高的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法及相關(guān)設(shè)備，以解決上述問題，可以及時發(fā)現(xiàn)并響應(yīng)輸入信號的異常，全面準(zhǔn)確評估自動駕駛控制系統(tǒng)的輸入信號是否失效，提高車輛行駛安全保障。

2、本發(fā)明提出了一種自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法，包括如下步驟：

3、實時采集車輛定位信號、規(guī)劃軌跡信號和底盤信號的時間戳，并分別將其與當(dāng)前時刻取差值后計算車輛定位信號頻率、規(guī)劃軌跡信號頻率和底盤信號頻率；

4、若車輛定位信號頻率、規(guī)劃軌跡信號頻率、底盤信號頻率超出預(yù)設(shè)正常范圍或超過一定時間無更新，則判定相應(yīng)信號失效；

5、實時監(jiān)測車輛運動狀態(tài)信號，對比當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號與規(guī)劃信號；

6、若當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號與規(guī)劃信號的差值超過設(shè)定閾值，則判定當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號失效；

7、只要車輛定位信號、規(guī)劃軌跡信號、底盤信號、當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號中任一信號失效，則輸出失效信號的類型、時間信息；否則，車輛正常進(jìn)行自動駕駛。

8、在一個實施例中，車輛定位信號、規(guī)劃軌跡信號、底盤信號、當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號中任一信號失效后，根據(jù)失效信號的數(shù)量、與正常范圍或閾值的偏離值確定失效的等級，并根據(jù)失效的等級降低車速直至停車。

9、在一個實施例中，車輛定位信號、規(guī)劃軌跡信號、底盤信號、當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號中任一信號失效后，向駕駛員發(fā)出接管提示，退出自動駕駛狀態(tài)。

10、在一個實施例中，所述自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法還包括將采集和監(jiān)測的信號數(shù)據(jù)以日志的形式保存，所述監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括信號的類型、時間、頻率。

11、在一個實施例中，所述車輛定位信號頻率flocalization的計算公式為：

12、所述車輛規(guī)劃軌跡信號頻率fplanning的計算公式為：

13、所述車輛底盤信號頻率fvehic的計算公式為：

14、其中，δtlocalization為當(dāng)前時刻和當(dāng)前車輛定位信號的時間差，δtplanning為當(dāng)前時刻和當(dāng)前車輛規(guī)劃軌跡信號的時間差，δtvehicle為當(dāng)前時刻和當(dāng)前車輛底盤信號的時間差，tcurrent為當(dāng)前時刻的時間戳；tlocalization為當(dāng)前車輛定位信號的時間戳；tplanning為當(dāng)前車輛規(guī)劃軌跡信號的時間戳；tvehicle為當(dāng)前車輛底盤信號的時間戳。

15、在一個實施例中，所述車輛運動狀態(tài)信號包括車速、加速度、轉(zhuǎn)向角度。

16、在一個實施例中，判定當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號失效是否失效時，具體判斷：若δs超過失效車速閾值δsthreshold、δa超過失效加速度閾值δathreshold和/或δθ超過失效轉(zhuǎn)向角度閾值δθthreshold，則判定當(dāng)前車輛運動狀態(tài)信號失效；

17、其中，δs為當(dāng)前規(guī)劃速度和當(dāng)前車輛速度的差值，δa為當(dāng)前規(guī)劃加速度和當(dāng)前車輛加速度的差值，δθ為當(dāng)前規(guī)劃轉(zhuǎn)向角度和當(dāng)前車輛轉(zhuǎn)向角度的差值。

18、本發(fā)明還提出了一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序以實現(xiàn)如上所述的自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法。

19、本發(fā)明還提出了一種計算機(jī)存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法。

20、本發(fā)明還提出了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的自動駕駛控制系統(tǒng)自檢方法的有益效果在于：

22、1)本發(fā)明通過記錄每個輸入信號的時間戳，實時計算出車輛定位、規(guī)劃軌跡、自車底盤信號的頻率，并與預(yù)設(shè)的正常范圍進(jìn)行比較，若發(fā)現(xiàn)頻率異常(如過高、過低或長時間無更新)，則判定該信號失效，實現(xiàn)對信號穩(wěn)定性的連續(xù)監(jiān)測。相比于傳統(tǒng)的周期性檢查更為精確和高效，能夠及時發(fā)現(xiàn)并響應(yīng)信號的微小變化，同時也不需要添加高精度儀器，可以有效控制成本。

23、2)本發(fā)明不僅監(jiān)測車輛定位頻率、規(guī)劃軌跡頻率和自車底盤信號頻率，還同時監(jiān)測自車運動狀態(tài)，包括車速、加速度、轉(zhuǎn)向角度等，形成了對自動駕駛控制系統(tǒng)輸入信號的全面覆蓋，以全面評估判斷自動駕駛控制系統(tǒng)的輸入信號是否失效。

24、3)本發(fā)明還可以在檢測到輸入信號失效后迅速采取應(yīng)急措施，進(jìn)行車輛控制，如發(fā)出預(yù)警，根據(jù)失效的等級降低車速直至停車，或者向駕駛員發(fā)出接管提示，并通過多種方式確保駕駛員注意到接管請求，有助于減少因系統(tǒng)失效而導(dǎo)致的潛在風(fēng)險，確保車輛安全，解決大部分因定位模塊、規(guī)劃模塊或車輛自身狀態(tài)失效的時候車輛橫縱向控制失控問題，有效提升自動駕駛控制系統(tǒng)在面對輸入信號失效時的應(yīng)對能力，防止車輛失控現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高車輛行駛的安全性和可靠性，達(dá)到提高車輛行駛安全保障的目的。

25、4)本發(fā)明可以記錄信號失效發(fā)生前后的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括失效信號的類型、時間、頻率等信息，這些數(shù)據(jù)對于后續(xù)的分析、故障排查以及算法優(yōu)化具有重要意義。