自动驾驶车辆多模态传感器的控制方法、系统、电子设备、可读存储介质及计算机程序产品

本公开涉及自动驾驶智能感知，特别涉及一种自动驾驶车辆多模态传感器的控制方法、系统、电子设备、可读存储介质及计算机程序产品。

背景技术：

1、现有自动驾驶车辆普遍搭载多类传感器，通过多传感器融合感知技术实现对周边道路环境、交通参与者、障碍物、交通标志标线以及气象光照条件的全方位感知。

2、然而，现有自动驾驶感知系统在实际运行中仍存在以下问题：其一，能耗较高，在自动驾驶功能激活期间，各类传感器多处于连续采集或高性能运行的常开状态，即便处于驾驶场景简单、传感器信息增益有限的工况，系统仍维持高功耗运行，造成不必要的能源浪费。其二，数据冗余度高，多模态传感器持续采集产生海量图像、点云等数据，在高速巡航、道路结构稳定或交通参与者稀疏等场景下，大量数据具有高度重复性或低价值特征，显著增加了车载计算平台的数据处理压力、数据传输带宽占用及存储系统负担。其三，硬件老化及维护成本高，传感器长期处于高频采集、高带宽输出及高负载运行状态，加速了光学组件及电子元器件的性能衰减与硬件老化，进而提高了车辆的后期维修与部件更换成本。其四，缺乏基于场景理解的精细化调度机制，现有方案虽能依据天气、车速或道路类型等单一外部因素对传感器参数进行有限调整，但未能构建可计算、可识别、可触发的场景基元体系，缺乏据此动态配置传感器组合及工作模式的完整决策机制，导致感知资源的分配与当前驾驶需求不匹配。

技术实现思路

1、本公开要解决的技术问题是克服现有技术中的自动驾驶感知系统，存在系统功耗高、数据冗余度高、维护成本高、使用寿命短的缺陷，提供一种自动驾驶车辆多模态传感器的控制方法、系统、电子设备、可读存储介质及计算机程序产品。

2、本公开是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本公开第一方面提供了一种自动驾驶车辆多模态传感器的控制方法，所述控制方法包括：

4、获取自动驾驶车辆的车辆状态数据、多模态传感器的感知数据、环境数据以及多模态传感器的状态数据；

5、基于所述车辆状态数据、所述感知数据以及所述环境数据获取至少一个场景基元，并生成当前驾驶场景的场景基元集合；

6、基于所述场景基元集合生成当前驾驶场景所需的感知需求信息；

7、基于所述感知需求信息、所述车辆状态数据以及所述状态数据，查询预设的场景基元与多模态传感器工作模式映射表，获取多模态传感器的候选工作模式组合；

8、对所述多模态传感器的候选工作模式组合进行综合评价，并获取目标工作模式组合以及与所述目标工作模式组合对应的目标传感器组合；

9、控制所述目标传感器组合从当前工作模式组合切换至所述目标工作模式组合。

10、优选地，所述对所述多模态传感器的候选工作模式组合进行综合评价，并获取目标工作模式组合以及与所述目标工作模式组合对应的目标传感器组合包括：

11、获取每一候选工作模式组合的综合评价值；

12、选择满足安全感知需求且所述综合评价值最低的候选工作模式组合作为所述目标工作模式组合，并获取与所述目标工作模式组合对应的目标传感器组合。

13、优选地，所述控制所述目标传感器组合从当前工作模式组合切换至所述目标工作模式组合之前，所述控制方法还包括：

14、响应于判断出所述目标传感器组合需要切换工作模式，对所述目标传感器组合进行预测性预热、数据缓冲和平滑过渡处理。

15、优选地，所述控制所述目标传感器组合从当前工作模式组合切换至所述目标工作模式组合之后，所述控制方法还包括：

16、响应于切换至所述目标工作模式组合的目标传感器组合的感知性能验证通过，控制所述目标传感器组合维持所述目标工作模式组合或逐步恢复至原始工作模式组合。

17、优选地，所述控制方法还包括：

18、响应于检测到所述目标传感器组合在切换过程存在安全风险或目标传感器组合的感知性能验证未通过，控制所述目标传感器组合进入安全冗余模式；

19、和/或，

20、所述控制方法还包括：

21、响应于满足预设触发条件，获取当前驾驶场景中的场景基元样本，并基于所述场景基元样本更新场景基元数据库、预设的场景基元与多模态传感器工作模式映射表。

22、优选地，所述控制方法还包括：

23、对所述目标传感器组合进行评估，得到评估结果；

24、基于所述评估结果更新所述预设的场景基元与多模态传感器工作模式映射表；

25、和/或，

26、所述对所述多模态传感器的候选工作模式组合进行综合评价，并获取目标工作模式组合以及与所述目标工作模式组合对应的目标传感器组合还包括：

27、响应于所述多模态传感器的候选工作模式组合不满足安全感知需求，控制所述目标传感器组合进入安全冗余模式。

28、本公开第二方面提供了一种自动驾驶车辆多模态传感器的控制系统，所述控制系统包括：

29、第一获取模块，用于获取自动驾驶车辆的车辆状态数据、多模态传感器的感知数据、环境数据以及多模态传感器的状态数据；

30、第二获取模块，用于基于所述车辆状态数据、所述感知数据以及所述环境数据获取至少一个场景基元，并生成当前驾驶场景的场景基元集合；

31、生成模块，用于基于所述场景基元集合生成当前驾驶场景所需的感知需求信息；

32、第三获取模块，用于基于所述感知需求信息、所述车辆状态数据以及所述状态数据，查询预设的场景基元与多模态传感器工作模式映射表，获取多模态传感器的候选工作模式组合；

33、评价模块，用于对所述多模态传感器的候选工作模式组合进行综合评价，并获取目标工作模式组合以及与所述目标工作模式组合对应的目标传感器组合；

34、切换模块，用于控制所述目标传感器组合从当前工作模式组合切换至所述目标工作模式组合。

35、优选地，所述评价模块包括：

36、第一获取单元，用于获取每一候选工作模式组合的综合评价值；

37、第二获取单元，用于选择满足安全感知需求且所述综合评价值最低的候选工作模式组合作为所述目标工作模式组合，并获取与所述目标工作模式组合对应的目标传感器组合。

38、优选地，所述控制系统还包括：

39、处理模块，用于响应于判断出所述目标传感器组合需要切换工作模式，对所述目标传感器组合进行预测性预热、数据缓冲和平滑过渡处理。

40、优选地，所述控制系统还包括：

41、第一控制模块，用于响应于切换至所述目标工作模式组合的目标传感器组合的感知性能验证通过，控制所述目标传感器组合维持所述目标工作模式组合或逐步恢复至原始工作模式组合。

42、优选地，所述控制系统还包括：

43、第二控制模块，用于响应于检测到所述目标传感器组合在切换过程存在安全风险或目标传感器组合的感知性能验证未通过，控制所述目标传感器组合进入安全冗余模式；

44、和/或，

45、所述控制系统还包括：

46、第四获取模块，用于响应于满足预设触发条件，获取当前驾驶场景中的场景基元样本，并基于所述场景基元样本更新场景基元数据库、预设的场景基元与多模态传感器工作模式映射表。

47、优选地，所述控制系统还包括：

48、评估模块，用于对所述目标传感器组合进行评估，得到评估结果；

49、更新模块，用于基于所述评估结果更新所述预设的场景基元与多模态传感器工作模式映射表；

50、和/或，

51、所述评价模块还包括：

52、控制单元，用于响应于所述多模态传感器的候选工作模式组合不满足安全感知需求，控制所述目标传感器组合进入安全冗余模式。

53、本公开第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的自动驾驶车辆多模态传感器的控制方法。

54、本公开第四方面提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的自动驾驶车辆多模态传感器的控制方法。

55、本公开第五方面提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的自动驾驶车辆多模态传感器的控制方法。

56、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本公开各较佳实例。

57、本公开的积极进步效果在于：本公开通过将复杂驾驶场景分解为能够影响感知需求信息的场景基元，基于感知需求信息、车辆状态数据以及多模态传感器的状态数据获取多模态传感器的候选工作模式组合，并对多模态传感器的候选工作模式组合进行综合评价确定目标工作模式组合以及目标传感器组合，使车辆能够根据当前驾驶场景，智能切换多模态传感器的工作模式，从而在保证感知可靠性和安全冗余的前提下，降低了系统功耗、减少了冗余数据、延长了多模态传感器的使用寿命。