故障检测方法、装置、车辆、可读存储介质和程序产品与流程

1.本技术涉及车辆自动驾驶技术领域，尤其涉及一种故障检测方法、装置、车辆、可读存储介质和程序产品。


背景技术：

2.自动驾驶系统采用先进的通信、计算机、网络和控制技术，对车辆实现实时、连续控制，以实现车辆的自动驾驶。自动驾驶系统的核心主要是各类车载传感器，自动驾驶系统需要具备对这些传感器故障识别和处理能力，以保证传感器捕获的数据的完整性和可靠性。
3.现有技术中，在检测传感器数据的可靠性时，其处理流程通常是先进行故障检测，如果传感器没有故障，再根据传感器数据执行后续的数据处理流程，最终得到自动驾驶策略。
4.但是，在实际生活中，传感器数据不可靠的情况发生概率极小，而每一次都需要校验传感器数据会浪费很多的时间以及占用系统性能，降低自动驾驶系统的工作效率。


技术实现要素：

5.本技术提供一种故障检测方法、装置、车辆、可读存储介质和程序产品，用于解决现有故障处理影响自动驾驶系统的工作效率的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供一种故障检测方法，应用于车辆，所述方法包括：
7.获取车辆中传感器采集的传感器数据，对所述传感器数据进行预处理，得到预处理结果，所述预处理结果用于所述车辆确定行驶路径；
8.在对所述传感器数据进行预处理时，并行对所述传感器数据进行故障检测，得到故障检测结果，所述故障检测结果用于指示所述传感器是否存在故障；
9.根据所述预处理结果和故障检测结果，确定控制策略，所述控制策略用于所述车辆进行自动驾驶。
10.在第一方面的一种可能设计中，所述获取所述车辆的传感器数据，包括：
11.对所述传感器的数据存储区域进行读写操作，得到所述传感器数据。
12.在第一方面的另一种可能设计中，所述并行对所述传感器数据进行故障检测之前，还包括：
13.在对所述传感器数据进行预处理时，通过旁路功能对所述数据存储区域进行只读操作，得到所述传感器数据。
14.在第一方面的再一种可能设计中，所述传感器至少包括有摄像头，所述对所述传感器数据进行故障检测，得到故障检测结果，包括：
15.获取所述传感器中摄像头拍摄得到的待检测图像；
16.根据预设算法，对所述待检测图像进行故障检测，确定所述摄像头是否存在目标故障，所述目标故障包括图像模糊、图像遮挡和图像冻结中的至少一种；
17.若所述摄像头存在目标故障，则得到指示所述摄像头工作异常的第一故障检测结果；
18.若所述摄像头不存在目标故障，则得到指示所述摄像头工作正常的第二故障检测结果。
19.在第一方面的又一种可能设计中，所述对所述传感器数据进行预处理，得到预处理结果，包括：
20.在所述传感器数据中获取每个传感器感知得到的感知信息，所述感知信息包括环境信息和车辆状态信息；
21.将各个传感器的感知信息进行融合，得到融合信息；
22.根据所述融合信息，确定所述车辆的行驶策略，所述行驶策略包括跟车行驶、绕行行驶或停车；
23.根据所述行驶策略，确定所述车辆的行驶路径作为所述预处理结果。
24.在第一方面的又一种可能设计中，所述根据所述预处理结果和故障检测结果，确定控制策略，包括：
25.确定所述故障检测结果为第一故障检测结果或第二故障检测结果，所述第一故障检测结果用于指示所述传感器存在故障，所述第二故障检测结果用于指示所述传感器未存在故障；
26.若所述故障检测结果为第一故障检测结果，则根据所述第一故障检测结果和所述预处理结果，确定第一控制策略，所述第一控制策略用于指示所述车辆减速和刹车；
27.若所述故障检测结果为第二故障检测结果，则根据所述第二故障检测结果和所述预处理结果，确定第二控制策略，所述第二控制策略用于指示所述车辆继续行驶。
28.在第一方面的又一种可能设计中，所述得到故障检测结果之后，还包括：
29.将所述故障检测结果存储至预设存储区域。
30.在第一方面的又一种可能设计中，所述根据所述预处理结果和故障检测结果，确定控制策略之前，还包括：
31.在得到所述预处理结果时，读取所述预设存储区域中存储的故障检测结果。
32.在第一方面的又一种可能设计中，所述根据所述预处理结果和故障检测结果，确定控制策略之前，还包括：
33.在所述故障检测结果存储至预设存储区域时，读取所述预设存储区域中存储的故障检测结果；
34.根据所述故障检测结果，对所述传感器数据进行预处理，得到所述预处理结果。
35.第二方面，本技术实施例提供一种故障检测装置，包括：
36.预处理模块，用于获取车辆中传感器采集的传感器数据，对所述传感器数据进行预处理，得到预处理结果，所述预处理结果用于所述车辆确定行驶路径；
37.故障检测模块，用于在对所述传感器数据进行预处理时，并行对所述传感器数据进行故障检测，得到故障检测结果，所述故障检测结果用于指示所述传感器是否存在故障；
38.策略确定模块，用于根据所述预处理结果和故障检测结果，确定控制策略，所述控制策略用于所述车辆进行自动驾驶。
39.第三方面，本技术实施例提供一种车辆，包括：处理器，以及与所述处理器通信连
接的存储器；
40.所述存储器存储计算机执行指令；
41.所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现上述的方法。
42.第四方面，本技术实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时用于实现如上述的方法。
43.第五方面，本技术实施例提供一种程序产品，包括计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述的方法。
44.本技术实施例提供的故障检测方法、装置、车辆、可读存储介质和程序产品，通过将传感器数据的故障检测与预处理过程并行，在得到各自的结果之后，再整合起来，以确定车辆的控制策略。避免了故障检测与预处理串行，故障检测需要花占用大量时间的问题，能够提高自动驾驶系统的工作效率。
附图说明
45.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理；
46.图1为本技术实施例提供的故障检测方法的场景示意图；
47.图2为本技术实施例提供的故障检测方法实施例一的流程示意图；
48.图3为本技术实施例提供的故障检测方法实施例二的流程示意图；
49.图4为本技术实施例提供的故障检测装置的结构示意图；
50.图5为本技术实施例提供的车辆的系统示意图。
51.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
52.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
53.图1为本技术实施例提供的故障检测方法的场景示意图，该方法可以应用于自动驾驶的车辆上。如图1所示，车辆10在自动驾驶过程中，需要通过一系列的传感器来采集车辆的各种信息，例如车辆所处道路信息、道路中存在的障碍物信息等等。车辆的自动驾驶系统基于传感器采集的这些信息来完成分析决策，确定出控制策略控制车辆后续如何行驶。故而在这个过程中，传感器采集到的数据是否准确可靠就尤为重要。通常情况下车辆上会安装有多个传感器来互相配合，在一定程度上保证数据的完整可靠。同时自动驾驶系统也会设置故障检测节点来检测传感器所采集的数据，进一步保证传感器捕获的数据的完整性和可靠性，为后续分析决策提供有力支撑。
54.在现有技术中，自动驾驶系统在整个工作流程中，会将故障检测节点设置在整个工作流程的最前端，后续的各种分析决策节点都是处于故障检测节点之后，与故障检测节
点串行的。故而只有在故障检测节点完成之后，才能够进行后续的分析决策节点。这主要是考虑到传感器采集到的数据可能存在不完整可靠的情况，将故障检测节点设置在最前端可以保证后续的分析决策节点不会出现错误。但是在实际应用过程中，传感器故障的概率非常小，每一次传感器采集到数据之后，都需要进行一次故障检测就会占用自动驾驶系统大量的时间和运算性能，降低了自动驾驶系统的工作效率。
55.针对上述问题，本技术实施例通过将传感器数据的故障检测节点与传感器数据的预处理过程并行，在得到各自的结果之后，再整合起来，以确定车辆的控制策略。避免了故障检测与预处理串行，需要花费大量故障检测时间的问题，能够提高自动驾驶系统的工作效率。
56.下面，通过具体实施例对本技术的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
57.图2为本技术实施例提供的故障检测方法实施例一的流程示意图，该方法可以应用于汽车的自动驾驶系统。以自动驾驶系统作为执行主体为例，如图2所示，该方法具体可以包括如下步骤：
58.s201、获取车辆中传感器采集的传感器数据，对传感器数据进行预处理，得到预处理结果。
59.其中，预处理结果用于车辆确定行驶路径。
60.在本实施例中，车辆上可以设置有摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、陀螺仪和加速度计等各种各样的传感器，示例性的，每一个同类型的传感器可以设置一个或多个。多个传感器可以保证信息采集得更加全面完整，并且在其中一个传感器出现故障时另外的传感器也可以在一定程度上继续完成数据采集工作。
61.其中，不同类型的传感器采集到的信息可能也存在相同的情况，例如毫米波雷达和激光雷达都同时感知到了道路中另外一辆车的大小、位置、前进方向和速度信息。此时这两个传感器各自采集到的信息可以由自动驾驶系统进行信息融合，保证道路中的同一辆车在不同类型传感器中的时间和空间的一致性。
62.示例性的，传感器数据具体可以包括周围环境信息和车辆状态信息。其中，周围环境信息包括道路的形状、方向、曲率、坡度、车道、交通标志、信号灯以及其它车辆或行人的位置、大小、前进方向和速度等。车辆状态信息则包括车辆自身的前进速度、加速度、转向角度、车身位置和姿态等。
63.在本实施例中，传感器采集到的数据可以存储到一个数据存储区域，也可以直接传输到与之相连的处理器，由处理器直接对这些传感器数据进行预处理。
64.示例性的，预处理主要包括有四个节点，即感知节点、融合节点、决策节点和规划节点。其中，感知节点主要是要进行环境感知，感知车辆自身的信息和感知周围环境。融合节点则主要是对各种不同类型的传感器所采集的数据进行融合统一。决策节点则主要是扮演驾驶员的角色，充当整个自动驾驶系统的大脑，根据收集到的信息来决定车辆后续的行驶策略。例如选取哪条道路、是否变道、是否跟车行驶、是否绕行和是否停车等。规划节点则主要是为车辆规划合理的行驶路径。根据路径规划的范围，可分为全局的路径规划和局部的路径规划。全局的路径规划指在已知全局地图的情况下，从车辆当前位置规划出一条到
目的地的全局路径。局部的路径规划指根据环境感知的信息(道路及障碍物信息)，在换道、转弯、躲避障碍物等情况下，实时规划出一条安全、平顺的行驶路径。
65.s202、在对传感器数据进行预处理时，并行对传感器数据进行故障检测，得到故障检测结果。
66.其中，故障检测结果用于指示传感器是否存在故障。
67.在本实施例中，自动驾驶系统的处理器可以多线程并行，在对传感器进行预处理时，也可以并行对传感器数据进行故障检测。其中，在并行处理的过程中，由于预处理涉及到的节点较多，而故障检测节点之后一个，通常故障检测会先完成，得到故障检测结果，而预处理则会在之后完成。即预处理的结果相对于故障检测结果出来得更晚。
68.其中，故障检测主要是运行一系列算法，比如感知算法，经过一系列复杂的运算之后，判断出传感器是否存在故障，例如摄像头被遮挡等。
69.示例性的，当故障检测结果出来之后，可存储到预设存储区域中。处理器如果此时还在进行预处理(例如还处于决策节点)，则处理器此时可以选择两种不同的处理方式，第一种就是在故障检测结果存储至预设区域时，直接从预设存储区域中读取故障检测结果，根据故障检测结果来辅助对传感器数据的预处理，得到预处理结果，最后直接根据预处理结果，确定出车辆的控制策略。另一种则是在预处理完成得到预处理结果之后，再读取预设存储区域中的故障检测结果，然后整合预处理结果和故障检测结果分析得到车辆的控制策略。
70.s203、根据预处理结果和故障检测结果，确定控制策略。
71.其中，控制策略用于车辆进行自动驾驶。
72.在本实施例中，在预处理完成之后还设置有控制节点，控制节点主要是对汽车转向、驱动和制动三个方面的控制，进一步的，还可以包括有转向灯、喇叭和门窗的控制等。
73.在本实施例中，控制节点需要根据预处理结果和故障检测结果，来选取控制策略以实现对汽车的控制。其中，故障检测结果指示的是传感器是否存在故障，当传感器出现故障或没有出现故障时，最终得到的控制策略也不同。例如，当传感器出现故障时，得到的控制策略可能是指示车辆减速或刹车。当传感器没有出现故障时，得到的控制策略可能是指示车辆加速或保持正常速度行驶，即控制节点会从预处理中的规划节点处获取期望速度和期望转向角度等，根据期望速度和期望转向角度对汽车进行控制，最终实现自动驾驶。
74.本技术实施例通过利用处理器的并行处理能力，在对传感器数据进行预处理的同时，同步并行故障检测，能够避免故障检测节点对预处理中的节点的影响，提高自动驾驶系统的工作效率。
75.在一些实施例中，在进行预处理之前，自动驾驶系统的处理器可以通过读写操作，从数据存储区域获取到传感器数据。即车辆上的传感器会事先将采集到的信息存储到数据存储区域。
76.在本实施例中，读写操作除了可以使得处理器在从数据存储区域中读取传感器数据，还可以使得处理器写入数据到数据存储区域中。
77.进一步的，在一些实施例中，在处理器从数据存储区域通过读写操作得到传感器数据，进行预处理的同时，处理器还可以通过旁路功能(bypass)对数据存储区域进行只读操作，得到传感器数据以并行进行故障检测。
78.本技术实施例通过旁路功能进行只读操作得到传感器数据来进行故障检测，通过旁路功能，能够避免数据拷贝，降低不必要的性能损耗。只读操作则能够避免存储区域中的原始数据被篡改。
79.示例性的，在一些实施例中，若传感器包括有摄像头，则上述步骤s202中“对传感器数据进行故障检测，得到故障检测结果”具体可以通过如下步骤实现：
80.获取传感器中摄像头拍摄得到的待检测图像；
81.根据预设算法，对待检测图像进行故障检测，确定摄像头是否存在目标故障；
82.若摄像头存在目标故障，则得到指示摄像头工作异常的第一故障检测结果；
83.若摄像头不存在目标故障，则得到指示摄像头工作正常的第二故障检测结果。
84.其中，目标故障包括图像模糊、图像遮挡和图像冻结中的至少一种。图像冻结是指摄像头所拍摄的图像固定为一幅图像，如果摄像头在录像，则随着时间往前走，录像的内容是一样的，都为同一幅图像。
85.在本实施例中，预设算法可以是一些图像处理算法，示例性的，在对待检测图像进行故障检测时，可以先检测所有的待检测图像是否都为同一幅图像，如果都为同一幅图像，则可以确定摄像头存在图像冻结故障。
86.在一些实施例中，上述步骤s201中“对传感器数据进行预处理，得到预处理结”，具体可以通过如下步骤实现：
87.在传感器数据中获取每个传感器感知得到的感知信息；
88.将各个传感器的感知信息进行融合，得到融合信息；
89.根据融合信息，确定车辆的行驶策略；
90.根据行驶策略，确定车辆的行驶路径作为预处理结果。
91.其中，感知信息包括环境信息和车辆状态信息，行驶策略包括跟车行驶、绕行行驶或停车。
92.在本实施例中，不同的类型的传感器感知的感知信息可能是不相同的，也有可能相同。例如摄像头和激光雷达作为两种不同类型的传感器，可能感知到车辆前方的同一辆车辆的大小、位置等信息。如此就需要将这两个传感器所感知到的信息进行融合统一起来，得到融合信息。
93.示例性的，行驶策略还可以包括车道选择、是否变道等。例如当自动驾驶系统将感知信息融合之后发现前方存在有障碍物，则会确定行驶策略为变道。自动驾驶系统根据变道策略，控制车辆发生转向，达到变道的目的。
94.本技术实施例通过对传感器数据进行感知、融合、决策和规划等预处理，能够确定出车辆的行驶路径，保证自动驾驶系统在未对传感器数据进行故障检测时正常的运行，实现故障检测与预处理并行。
95.在一些实施例中，上述步骤s203具体还可以通过如下步骤实现：
96.确定故障检测结果为第一故障检测结果或第二故障检测结果；
97.若故障检测结果为第一故障检测结果，则根据第一故障检测结果和预处理结果，确定第一控制策略；
98.若故障检测结果为第二故障检测结果，则根据第二故障检测结果和预处理结果，确定第二控制策略。
99.其中，第一故障检测结果用于指示传感器存在故障，第二故障检测结果用于指示传感器未存在故障，第一控制策略用于指示车辆减速和刹车，第二控制策略用于指示车辆继续行驶。
100.在本实施例中，若故障检测结果指示出传感器存在故障，则自动驾驶系统在得到预处理结果之后，会在控制节点处执行预定的故障处理流程。示例性的，当发现摄像头存在故障时，控制节点可能会得到减速或刹车的第一控制策略。
101.若故障检测结果指示出传感器不存在故障，则在自动驾驶系统得到预处理结果之后，会在控制节点处执行正常的控制流程，例如根据预处理的规划节点中的期望速度和期望转向角度，然后根据期望速度和期望转向速度，得到第二控制策略，以控制车辆行驶。
102.本技术实施例通过获取不同的故障检测结果，然后根据预处理结果和不同的故障检测结果来确定出不同的控制策略，能够实现故障检测和预处理并行，提高自动驾驶系统的工作效率。
103.图3为本技术实施例提供的故障检测方法实施例二的流程示意图，如图3所示，预处理过程涉及有感知节点31、融合节点32、决策节点33和规划节点34四个节点。预处理过程中的这些节点可以作为自动驾驶系统的主要功能，而故障检测节点35则作为旁路功能。
104.其中，在对传感器数据进行预处理之前，可以通过读写操作获取到传感器数据。而作为旁路功能的故障检测节点35则只能通过只读操作读取传感器数据。
105.在本实施例中，预处理中的各个节点和故障检测节点35都可以并行，其中，故障检测节点在完成传感器数据的故障检测之后，会将故障检测结果存储到预设存储区域中。当预处理中的最后一个规划节点完成之后，将读取预设存储区域中的故障检测结果，然后进入到控制节点36。由控制节点36根据故障检测结果和预处理结果，来选取不同的控制策略。
106.下述为本技术装置实施例，可以用于执行本技术方法实施例。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术方法实施例。
107.图4为本技术实施例提供的故障检测装置的结构示意图，该故障检测装置可以集成在自动驾驶系统的处理器上，也可以独立于处理器且与处理器协同实现本技术技术方案。如图4所示，该故障检测装置40包括预处理模块41、故障检测模块42和策略确定模块43。
108.其中，预处理模块41用于获取车辆中传感器采集的传感器数据，对传感器数据进行预处理，得到预处理结果。故障检测模块42用于在对传感器数据进行预处理时，并行对传感器数据进行故障检测，得到故障检测结果。策略确定模块43用于根据预处理结果和故障检测结果，确定控制策略。
109.其中，预处理结果用于车辆确定行驶路径，故障检测结果用于指示传感器是否存在故障，控制策略用于车辆进行自动驾驶。
110.在一些实施例中，上述预处理模块41具体可以用于对传感器的数据存储区域进行读写操作，得到传感器数据。
111.可选的，在一些实施例中，上述故障检测装置还包括只读模块，用于在对传感器数据进行预处理时，通过旁路功能对数据存储区域进行只读操作，得到传感器数据。
112.在一些实施例中，若上述传感器包括有摄像头，则上述故障检测模块具体可以用于：
113.获取传感器中摄像头拍摄得到的待检测图像；
114.根据预设算法，对待检测图像进行故障检测，确定摄像头是否存在目标故障；
115.若摄像头存在目标故障，则得到指示摄像头工作异常的第一故障检测结果；
116.若摄像头不存在目标故障，则得到指示摄像头工作正常的第二故障检测结果。
117.其中，目标故障包括图像模糊、图像遮挡和图像冻结中的至少一种。
118.在一些实施例中，上述预处理模块具体可以用于：
119.在传感器数据中获取每个传感器感知得到的感知信息；
120.将各个传感器的感知信息进行融合，得到融合信息；
121.根据融合信息，确定车辆的行驶策略；
122.根据行驶策略，确定车辆的行驶路径作为预处理结果。
123.其中，感知信息包括环境信息和车辆状态信息，行驶策略包括跟车行驶、绕行行驶或停车。
124.在一些实施例中，上述策略确定模块具体可以用于：
125.确定故障检测结果为第一故障检测结果或第二故障检测结果；
126.若故障检测结果为第一故障检测结果，则根据第一故障检测结果和预处理结果，确定第一控制策略；
127.若故障检测结果为第二故障检测结果，则根据第二故障检测结果和预处理结果，确定第二控制策略。
128.其中，第一故障检测结果用于指示传感器存在故障，第二故障检测结果用于指示传感器未存在故障，第一控制策略用于指示车辆减速和刹车，第二控制策略用于指示车辆继续行驶。
129.在一些实施例中，上述故障处理装置还包括存储模块，用于将故障检测结果存储至预设存储区域。
130.在一些实施例中，上述故障处理装置还包括结果读取模块，用于在得到预处理结果时，读取预设存储区域中存储的故障检测结果。
131.在一些实施例中，上述故障处理装置还包括结果获取模块，用于：
132.在故障检测结果存储至预设存储区域时，读取预设存储区域中存储的故障检测结果；
133.根据故障检测结果，对传感器数据进行预处理，得到预处理结果。
134.本技术实施例提供的装置，可用于执行图2至图3所示实施例中的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
135.需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，预处理模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上预处理模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者
c，其中，a，b，c可以是单个，也可以是多个。
147.可以理解的是，在本技术实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本技术的实施例的范围。在本技术的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术的实施例的实施过程构成任何限定。
148.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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技术各实施例技术方案的范围。