智能驾驶车辆传感器故障处理方法及装置与流程

1.本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种智能驾驶车辆传感器故障处理方法及装置。


背景技术：

2.随着智能驾驶技术的研发、应用和商业化进程不断加快，智能驾驶技术的安全性得到越来越多的关注。现有的智能驾驶车辆主要通过车辆本身的传感器感知系统进行环境感知，当必要的传感器产生故障时，车辆的传感器感知系统提供的感知信息不足以支持车辆智能驾驶所需要的数据，这个时候车辆只能立即停车，会在一定程度上影响驾驶安全。因此，如何在传感器故障的情况下对智能驾驶车辆进行安全控制显得尤为重要。
3.现有的用于智能驾驶车辆的传感器故障处理方法，一般基于一段时间内传感器的感知数据与实际数据的比较结果，判断传感器是否出现故障，故障检测方式准确度较低，且过程繁琐，最终的处理结果仍需要车辆靠边停车，影响正常驾驶和驾驶安全性。


技术实现要素：

4.本发明提供一种智能驾驶车辆传感器故障处理方法及装置，用以解决现有技术中用于智能驾驶车辆的传感器故障处理方法传感器故障检测方式准确度低、过程繁琐、故障处理结果影响正常驾驶和驾驶安全性的缺陷。
5.第一方面，本发明提供一种智能驾驶车辆传感器故障处理方法，该方法包括：
6.判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障；
7.根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，若确定对智能驾驶车辆进行接管，则向场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求；
8.获取场景调度服务器根据发起接管请求的智能驾驶车辆的位置信息，得到的预先部署在相应位置处的场景调度传感器的采样数据；
9.根据所述场景调度服务器回传的所述场景调度传感器的采样数据，控制智能驾驶车辆正常行驶。
10.根据本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障，包括：
11.分别获取智能驾驶车辆上各车载传感器最近一帧采样数据的时间戳信息；
12.将所述时间戳信息与当前时间作差，获得采样时间差值；
13.将所述采样时间差值与预设的时间间隔阈值进行比对，若所述采样时间差值大于所述时间间隔阈值，则判定所述车载传感器故障。
14.根据本发明提供的一种智能驾驶车辆传感器故障处理方法，根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，包括：
15.根据各车载传感器的故障判断结果，确定智能驾驶车辆能否正常行驶，若智能驾
驶车辆无法正常行驶，则确定对智能驾驶车辆进行接管。
16.根据本发明提供的一种智能驾驶车辆传感器故障处理方法，根据各车载传感器的故障判断结果，确定智能驾驶车辆能否正常行驶，包括：
17.根据各车载传感器的故障判断结果，确定发生故障的车载传感器；
18.对所述发生故障的车载传感器进行诊断，并根据所述发生故障的车载传感器的诊断结果确定故障等级；
19.根据所述故障等级，确定智能驾驶车辆能否正常行驶。
20.根据本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，对发生故障的车载传感器进行诊断，并根据发生故障的车载传感器的诊断结果确定故障等级，包括：
21.判定各个发生故障的车载传感器的重要度，并确定各个发生故障的车载传感器的安装位置；
22.根据所述发生故障的车载传感器的重要度和安装位置，确定故障等级。
23.根据本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，所述故障等级包括：
24.轻微级故障，所述轻微级故障为仅重要度低的车载传感器发生故障；
25.严重级故障，所述严重级故障为重要度高的车载传感器发生故障和/或发生故障的车载传感器的安装位置严重影响正常行驶。
26.根据本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，所述场景调度传感器包括摄像头、激光雷达传感单元、毫米波雷达传感单元和超声波雷达传感单元。
27.第二方面，本发明还提供一种智能驾驶车辆传感器故障处理装置，该装置包括：
28.故障判断模块，用于判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障；
29.行驶判断模块，用于根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，若确定对智能驾驶车辆进行接管，则向场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求；
30.获取模块，用于获取场景调度服务器根据发起接管请求的智能驾驶车辆的位置信息，得到的预先部署在相应位置处的场景调度传感器的采样数据；
31.接管控制模块，用于根据所述场景调度服务器回传的所述场景调度传感器的采样数据，控制智能驾驶车辆正常行驶。
32.根据本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理装置，所述故障判断模块、行驶判断模块、获取模块以及接管控制模块均设于自动驾驶冗余系统内，所述自动驾驶冗余系统部署于智能驾驶车辆上。
33.第三方面，本发明还提供一种智能驾驶车辆，所述智能驾驶车辆在行驶时执行上述任一种所述的智能驾驶车辆传感器故障处理方法。
34.第四方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述智能驾驶车辆传感器故障处理方法的步骤。
35.第五方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述智能驾驶车辆传感器故障处理方法的步骤。
36.本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法及装置，通过判断智能驾驶车辆
上各车载传感器是否发生故障，进而根据各车载传感器的故障判断结果确定是否需要对智能驾驶车辆进行接管，在确定需要对智能驾驶车辆进行接管时，及时向场景调度服务器上报接管请求，并接收场景调度服务器回传的通过预先部署在驾驶环境中的场景调度传感器感知到的车辆周围的环境信息，进而及时接管车辆自动驾驶任务，控制车辆继续行驶，该处理方式既不影响车辆正常行驶，也保证了驾驶安全。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法的流程示意图；
39.图2是本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理装置的结构示意图；
40.图3是智能驾驶环境中无人驾驶车辆、场景调度服务器与场景调度传感器的交互关系示意图；
41.图4是智能驾驶车辆传感器故障处理原理示意图；
42.图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.图1示出了本发明实施例提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，该方法包括：
45.s110：判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障。
46.在本实施例中，判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障，具体包括：
47.首先，分别获取智能驾驶车辆上各车载传感器最近一帧采样数据的时间戳信息；
48.然后，将时间戳信息与当前时间作差，获得采样时间差值；
49.最后，将采样时间差值与预设的时间间隔阈值进行比对，若采样时间差值大于时间间隔阈值，则判定车载传感器故障。
50.考虑到车载传感器的采样数据需要不断的被车辆上的自动驾驶系统接收，本实施例提供的车载传感器故障检测方法无需对车载传感器采集的数据本身进行分析，仅根据数据的时间戳信息进行判断，当接收到的最近的一帧车载传感器数据的时间戳与当前时间比较后，时间差值超过设于的时间差值阈值，说明该车载传感器已经无法正常发送数据了，即发生了故障，从而通过车载传感器最近一次发送数据的时间间隔判断传感器是否出现故障。该故障判断方法更加简单，且准确度较高。
51.s120：根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，若确定对智能驾驶车辆进行接管，则向场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求。
52.具体地，根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，包括：
53.根据各车载传感器的故障判断结果，确定智能驾驶车辆能否正常行驶，若智能驾驶车辆无法正常行驶，则确定对智能驾驶车辆进行接管。
54.进一步地，根据各车载传感器的故障判断结果，确定智能驾驶车辆能否正常行驶，具体包括：
55.首先，根据各车载传感器的故障判断结果，确定发生故障的车载传感器；
56.然后，对发生故障的车载传感器进行诊断，并根据发生故障的车载传感器的诊断结果确定故障等级；
57.最后，根据故障等级，确定智能驾驶车辆能否正常行驶。
58.更进一步地，对发生故障的车载传感器进行诊断，并根据发生故障的车载传感器的诊断结果确定故障等级，具体包括：
59.首先，判定各个发生故障的车载传感器的重要度，并确定各个发生故障的车载传感器的安装位置；
60.其次，根据发生故障的车载传感器的重要度和安装位置，确定故障等级。
61.本实施例为了能够准确诊断出当前车辆上车载传感器的故障等级，可以预先对所有的车载传感器进行重要度划分，确定哪个或者哪些传感器对车辆正常行驶来说更为重要，哪些对车辆正常行驶来说并不是特别重要，据此可以确定每一级故障级别下，需要保证哪些传感器正常工作，从而实现故障级别划分。
62.车载传感器的安装位置指的是各个车载传感器在智能驾驶车辆上的位置，根据车载传感器的安装位置，可以判断智能驾驶车辆哪些方位的环境感知能力减弱甚至失效。
63.根据发生故障的车载传感器的重要度和安装位置，本实施例设置了六个故障等级，具体如下：
64.一级故障：不影响正常行驶，为不重要的车载传感器发生故障，整个车载传感器感知系统仍可以感知周围环境信息，比如安装在智能驾驶车辆左右两侧位置的毫米波雷达发生故障。
65.二级故障：轻微影响正常行驶，但仍能感知周围环境信息，只是感知精度降低，比如在上述一级故障的基础上，超声波雷达发生故障，此时需要对智能驾驶车辆进行限速。
66.三级故障：一般影响正常行驶，感知精度进一步降低，比如在上述二级故障的基础上，前向短距离激光雷达发生故障，此时需要对智能驾驶车辆进一步限速。
67.四级故障：较严重影响正常行驶，但可以依靠剩余的无故障车载传感器感知的信息进行靠边停车，比如在上述三级故障的基础上，智能驾驶车辆左侧的车载传感器全部失效(即全部发生故障)。
68.五级故障：严重影响正常行驶，智能驾驶车辆只能感知前方道路的障碍物信息，位于车辆除正前方位置以外，其他方位的车载传感器均失效，这时智能驾驶车辆只能以低速向前行驶。
69.六级故障：极其严重影响正常行驶，此时智能驾驶车辆上绝大部分甚至全部车载传感器发生故障，智能驾驶车辆已经无法感知周围环境信息，只能正常刹车。
70.本实施例中将上述一级故障、二级故障和三级故障定义为轻微级故障，将四级故
障、五级故障和六级故障定义为严重级故障。
71.其中，轻微级故障为仅重要度低的车载传感器发生故障，此时智能驾驶车辆仍能正常行驶，可以根据故障状况适当的降低车速以保证行驶安全。
72.严重级故障为重要度高的车载传感器发生故障和/或发生故障的车载传感器的安装位置严重影响正常行驶，此时车辆根据剩余的无故障车载传感器已经无法正常行驶。
73.如果根据故障等级判断到自动驾驶车辆无法正常行驶时，则向场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求。
74.当故障等级达到严重级故障条件时，此时智能驾驶车辆无法根据自身车载传感器感知系统继续正常行驶，需要外部的环境感知信息辅助完成自动驾驶任务，即需要外部干预控制，接管智能驾驶车辆的自动驾驶任务。
75.s130：获取场景调度服务器根据发起接管请求的智能驾驶车辆的位置信息，得到的预先部署在相应位置处的场景调度传感器的采样数据。
76.本实施例通过在智能驾驶场景中预先部署的场景调度服务器接收智能驾驶车辆发起的接管请求。且在驾驶环境中预先部署了多处场景调度传感器，具体地，场景调度传感器包括摄像头、激光雷达传感单元、毫米波雷达传感单元和超声波雷达传感单元，可以获取周围的环境信息。
77.在场景调度服务器接到故障车辆的接管请求后，首先需要获取智能驾驶车辆的位置信息，确定故障车辆所在位置，进而获取相应位置处预先部署的场景调度传感器采集到的数据，即获取故障车辆周围的环境感知信息，之后将环境感知信息回传给智能驾驶车辆上的冗余系统。
78.s140：根据场景调度服务器回传的场景调度传感器的采样数据，控制智能驾驶车辆正常行驶。
79.在冗余系统接收到场景调度服务器回传的故障车辆附近的环境感知信息后，即利用相应位置处场景调度传感器的采样数据，作为新的环境感知数据，即智能驾驶车辆继续行驶的数据依据，进而可以控制智能驾驶车辆继续行驶。
80.需要说明的是，考虑到场景调度传感器和场景调度服务器的部署难度和部署成本，本实施例提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法主要适用于结构化场景，即封闭驾驶环境，封闭驾驶环境指的是没有其他车辆干扰的环境，比如矿区、港口等，可以封闭起来只允许智能驾驶车辆行驶。
81.由此可见，本发明实施例提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，通过检测车载传感器是否发生故障，确定故障等级，进而根据故障等级判断车辆是否能够正常行驶，在车辆无法正常行驶时，及时接管车辆，利用场景调度服务器回传的场景调度传感器的采样数据，辅助智能驾驶车辆继续行驶，从而避免了因车载传感器故障导致车辆靠边停车，影响车辆正常行驶的问题，提高了车辆驾驶安全性和可靠性。
82.下面对本发明提供的智能驾驶车辆传感器故障处理装置进行描述，下文描述的智能驾驶车辆传感器故障处理装置与上文描述的智能驾驶车辆传感器故障处理方法可相互对应参照。
83.图2示出了本发明实施例提供的智能驾驶车辆传感器故障处理装置，该装置包括：
84.故障判断模块210，用于判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障；
85.行驶判断模块220，用于根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，若确定对智能驾驶车辆进行接管，则向场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求；
86.获取模块230，用于获取场景调度服务器根据发起接管请求的智能驾驶车辆的位置信息，得到的预先部署在相应位置处的场景调度传感器的采样数据；
87.接管控制模块240，用于根据场景调度服务器回传的场景调度传感器的采样数据，控制智能驾驶车辆正常行驶。
88.需要说明的是，本实施例中故障判断模块210、行驶判断模块220、获取模块230以及接管控制模块240均设于自动驾驶冗余系统内，自动驾驶冗余系统部署于智能驾驶车辆上。
89.具体地，参见附图3，本实施例实现智能驾驶车辆传感器故障处理功能的过程，从宏观上可以划分为三部分，第一部分是场景调度服务器，场景调度服务器从功能上看的话，包括车辆管理模块、数据管理模块以及前端模块，车辆管理模块用于对智能驾驶车辆进行监管，数据管理模块用于对接收以及处理的数据进行存储和管理，前端模块用于数据显示。
90.第二部分是场景调度传感器，包括摄像头、激光雷达传感单元、毫米波雷达传感单元和超声波雷达传感单元，用于感知道路周围的环境信息。
91.第三部分是智能驾驶车辆，智能驾驶车辆主要包括自动驾驶系统、自动驾驶冗余系统、车载传感器系统、规划与决策系统以及控制系统，其中自动驾驶冗余系统为新增组件，其余为智能驾驶车辆本身的功能组件。
92.参见附图4，本实施例中场景调度服务器主要部署在智能驾驶环境中，这里的智能驾驶环境主要指的是结构化场景，通过确定结构化场景范围，在结构化场景中部署场景调度服务器，导入场景高精地图，场景调度服务器前端界面可以实时显示场景内所有车辆的位置与状态，进而可以对智能驾驶车辆进行管理监控。
93.场景调度传感器也部署于封闭驾驶环境中，通过沿途道路按一定距离安装摄像头、激光雷达传感单元(即激光雷达传感器)，并与场景调度服务器连接，当然还可以根据需要设置毫米波雷达传感单元和超声波雷达传感单元，或者其他能够感知外部环境的传感设备，通过场景调度服务器控制场景调度传感器，实现场景调度传感器的部署，场景调度传感器可以实时将采集到的数据发送至场景调度服务器。
94.部署完场景调度服务器和场景调度传感器后，还需要部署智能驾驶车辆进入封闭驾驶场景，在场景调度服务器中进行注册车辆信息，从而场景调度服务器启动后可以对注册车辆进行管理，这里主要监管车辆的位置和状态。
95.此外，注册车辆上还需要部署自动驾驶冗余系统，自动驾驶冗余系统是在智能驾驶车辆本身已有的智能驾驶系统的基础上，增设的接管辅助控制决策系统，该自动驾驶冗余系统与智能驾驶车辆本身的自动驾驶系统功能相同，都可以实现传感器感知组件工作状态监控功能。
96.智能驾驶车辆行驶时，自动驾驶冗余系统基于车载传感器采集数据的时间戳信息可以精确的确定该传感器是否发生故障，自动驾驶冗余系统监测到传感器发生故障后，判断故障等级，并确定车辆是否能够正常行驶，是否需要接管故障车辆的驾驶任务，随即将故障信息上报至场景调度服务器，场景调度服务器前端界面可以显示该车辆具体的故障信
息。
97.如果故障车辆无法正常行驶，此时车辆有被接管需求，自动驾驶冗余系统会发送接管请求至场景调度服务器，场景调度服务器根据故障车辆位置，调取相应位置的道路边沿摄像头数据以及激光雷达数据传输到自动驾驶冗余系统，自动驾驶冗余系统通过这些数据感知周围环境信息，进而通过规划与决策系统以及控制系统配合，重新进行路径规划与决策，控制车辆正常行驶。
98.由此可见，本发明实施例提供的智能驾驶车辆传感器故障处理装置通过自动驾驶冗余系统监控车载传感器状态，可以精确的检测车载传感是否故障；同时，通过在结构化场景内部署场景调度服务器对场景内车辆进行管理监控，当车辆故障后可通过获取车辆周围场景调度传感器采集数据配合车辆进行路径规划和决策，实现对车辆的安全控制，从而通过任务接管和重新规划路径，使车辆的正常驾驶工作任务不受影响；此外，还通过结合自动驾驶冗余系统以及场景调度服务器的调度实现在车载传感器失效的情况下对智能驾驶车辆的安全控制，可应用于结构化场景内对于智能驾驶车辆故障后的处理，处理过程更加安全。
99.另外，本发明实施例还提供一种智能驾驶车辆，该智能驾驶车辆在行驶时，执行上述智能驾驶车辆传感器故障处理方法，以保证在车载传感器出现故障时可以继续行驶。
100.图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(communications interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行智能驾驶车辆传感器故障处理方法，该方法包括：判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障；根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，若确定对智能驾驶车辆进行接管，则向场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求；获取场景调度服务器根据发起接管请求的智能驾驶车辆的位置信息，得到的预先部署在相应位置处的场景调度传感器的采样数据；根据场景调度服务器回传的场景调度传感器的采样数据，控制智能驾驶车辆正常行驶。
101.此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
102.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，该方法包括：判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障；根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，若确定对智能驾驶车辆进行接管，则向
场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求；获取场景调度服务器根据发起接管请求的智能驾驶车辆的位置信息，得到的预先部署在相应位置处的场景调度传感器的采样数据；根据场景调度服务器回传的场景调度传感器的采样数据，控制智能驾驶车辆正常行驶。
103.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的智能驾驶车辆传感器故障处理方法，该方法包括：判断智能驾驶车辆上各车载传感器是否发生故障；根据各车载传感器的故障判断结果，确定是否对智能驾驶车辆进行接管，若确定对智能驾驶车辆进行接管，则向场景调度服务器上报车载传感器故障信息并发起接管请求；获取场景调度服务器根据发起接管请求的智能驾驶车辆的位置信息，得到的预先部署在相应位置处的场景调度传感器的采样数据；根据场景调度服务器回传的场景调度传感器的采样数据，控制智能驾驶车辆正常行驶。
104.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
105.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
106.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。