车辆数据存储系统的存储方法和数据存储管理装置与流程

1.本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种用于车辆数据存储系统的存储方法和一种用于执行根据本发明的方法的数据存储管理装置。


背景技术：

2.车辆的事件数据记录设备(event data recorder，缩写edr)被称为车辆的“黑匣子”，其用于记录碰撞事件发生时车辆的相关数据，在部分国家/地区，车辆的事件数据记录设备被要求在例如至少m1类的车辆上强制配置。这一方面可以用于有关部门通过数据在一定程度上还原碰撞场景；另一方面，从汽车事件数据记录设备上收集到的资料可以用于分析事故原因和确定责任人。而对于具备高级别的驾驶辅助/自动驾驶功能的车辆，现阶段对其各项性能(例如安全性和/或可靠性等)的评估和验证还不全面，配备类似车辆的事件数据记录设备，在高级别的驾驶辅助/自动驾驶功能激活的期间记录事件发生时/前/后的多类别的数据是尤为重要的。
3.根据已公开的国家标准gb 39732-2020《汽车事件数据记录系统》，要求达到或超过触发阈值的碰撞或其他物理事件过程，或者任何不可逆约束装置被展开时前后一定时间段的数据被存储，并要求在车内供电回路由于碰撞事件导致无法正常供电的情况下车辆的事件数据记录设备自身应具备供电能力，以满足在发生事故之前、期间和之后的短时间内的数据被记录的需求，同时要求车辆的事件数据记录设备满足相应的试验要求。
4.当前，传统的edr通常构造为约束系统控制模块的一部分。所述约束系统控制模块通常配备有超级电容作为备用电源，用于在断电的(例如由于车辆硬件损坏而造成的断电)情况下依旧有供电能力部署约束装置(例如安全气囊和/或安全带张紧器)的展开，并用于edr在断电情况下依旧有供电能力支持记录碰撞事件前后的数据。
5.对于具备高级别的驾驶辅助/自动驾驶功能的车辆，其配备驾驶辅助或自动驾驶控制器，用于处理所有与驾驶辅助功能和/或自动驾驶功能相关的数据(例如地图数据、感知数据等)。为了实现上述类似edr设备的可记录高级别的驾驶辅助/自动驾驶功能激活期间、事件发生时/前/后的多类别的数据，在驾驶辅助或自动驾驶控制器中设有自动驾驶车辆数据记录系统(data storage system for automated driving,缩写dssad)用以实现上述功能。同样为了尽可能的保证事故现场被还原，dssad被期待在即使断电的情况下仍旧存储事故发生前后的多类别的数据，包括图片/视频。所述断电存储的要求其实是对dssad所在的硬件提出的要求，即dssad所在的硬件应配备有备用电源。然而，一方面dssad对于一次事件的数据记录量远远超出普通edr，另一方面驾驶辅助或自动驾驶控制器的额定功率远大于其他传统的车辆ecu，因此驾驶辅助或自动驾驶控制器自身没有供电能力，即不具备内置的超级电容。更具体而言，根据所述断电存储的要求，若想通过驾驶辅助或自动驾驶控制器内集成的电池或电容支持dssad在断电后工作超过一定时间(考虑到可能的图片/视频的记录要求及数据在总线上的传输时间，以及机密性、真实性的要求等，该时长可能超过2s，这远远超过普通edr实现断电存储所需要的毫秒级别的供电时间)，同时驾驶辅助或自动驾
驶控制器还要处理大量的数据以尽可能地支持系统决策及车辆控制，保证人员安全。由此，dssad的备用电源所要支持的功率和时间都远远超过普通edr的备用电源。集成电容由于能量密度、体积、无成熟产品等原因而不能满足dssad的断电存储要求；集成电池因其产品的制造成本、集成难度和维护难度，目前也没有相关产品。
6.因此，对于具备高级别的驾驶辅助/自动驾驶功能的车辆，如何保证在车辆发生碰撞事件甚至断电后，车辆数据存储系统仍能存储足量的数据成为目前普遍存在的技术难点。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种用于车辆数据存储系统的存储方法和一种用于执行根据本发明的方法的数据存储管理装置，以解决现有技术中的问题。本发明的核心构思在于，在车辆数据存储系统没有内置超级电容用于断电后继续供电的情况下，如果监测到车辆发生严重碰撞事故且已经停止，则调节驾驶辅助或自动驾驶控制器的工作模式，使得驾驶辅助或自动驾驶控制器不再对与驾驶辅助功能和/或自动驾驶功能行车所需的相关数据进行处理，而是优先考虑、执行数据存储的需求；同时，对于待存储的数据按照预先定义的优先级和/或存储策略进行分级存储，例如基于预设的关于时间的第一权重因子和关于数据属性的第二权重因子对待存储的数据进行优先级排序，尤其优先存储离事件发生时刻近的与决策及控制相关的数据。通过根据本发明的构型方案能够实现在发生有断电风险的严重事故下按照预先定义的优先级和/或存储策略对待存储的数据进行分级存储，尤其优先存储离事件发生时刻近的与决策及控制相关的数据，使得数据需求方——不论是驾驶员、管理部门还是汽车企业——至少能够获得所需的重要数据。
8.需要说明的是，根据本发明的方法不是仅仅能够辅助车辆在遭遇完全断电的情况下存储数据，而是也能够辅助车辆在非正常供电的状态下存储数据，例如在驾驶辅助或自动驾驶控制器的供电回路失稳或丢失的情况下。
9.根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆数据存储系统的存储方法。所述方法包括以下步骤：
10.步骤s1：判断是否满足数据记录的触发条件；
11.步骤s2：如果满足数据记录的触发条件，那么按照预先定义的优先级和/或存储策略对待存储的数据进行分级存储。
12.可选地，所述方法还包括：
13.步骤s11：监测车辆是否断电和/或处于非正常供电状态。
14.可选地，所述方法还包括：
15.步骤s21：对车辆状态信息进行监测，以判断车辆是否停止；
16.步骤s22：如果车辆已经停止，那么降低驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗。
17.在本发明的意义中，“所述驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗”可以理解如下：驾驶辅助或自动驾驶控制器的各个功能模块会占用相应的资源(例如驾驶辅助或自动驾驶控制器的芯片算力等)，并在以设定的工作频率工作时产生一定的功耗。可选地，在步骤s22中，通过如下方式降低所述驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗：
18.关闭所述驾驶辅助或自动驾驶控制器中的不被调用的模块，尤其是自动驾驶/驾
驶辅助功能所需的感知模块、融合模块等，其中，这些模块会占用大量的资源并在运行过程中会产生较大的功耗，而车辆完全停止后，这些模块没必要继续工作；和/或
19.降低所述驾驶辅助或自动驾驶控制器中的与数据存储功能无关的模块的工作频率；和/或
20.仅使驾驶辅助或自动驾驶控制器中的被访问的存储器工作，并使未被访问的存储器不工作。
21.可选地，在步骤s1中，通过检测车辆是否发生碰撞和/或接近发生碰撞来判断是否满足数据记录的触发条件。可选地，通过监测车辆的加速度变化量和不可逆约束装置的展开状态来检测车辆是否发生碰撞和/或接近发生碰撞，和/或基于车辆周围目标物数据信息来检测车辆是否发生碰撞和/或接近发生碰撞，和/或基于车辆的传感器状态来检测车辆是否发生碰撞和/或接近发生碰撞，和/或通过驾驶辅助/自动驾驶系统请求的加速度值的大小来检测车辆是否有发生碰撞的风险。
22.可选地，基于预设的关于时间的第一权重因子和预设的关于数据属性的第二权重因子对待存储的数据进行优先级排序，使得优先存储离事件发生时刻近的与决策及控制相关的数据。可选地，第一权重因子尤其大于第二权重因子，使得时间的优先级高于数据属性的优先级。可选地，优先级的设定可在车辆初始配置中统一设置，也可以是例如基于国际/地区被动态分配。可选地，基于优先级对数据流的分类可实时完成，即实时基于本发明所述优先级将数据分级缓存。
23.可选地，所述车辆状态信息可以包括车辆的速度信息，车辆的加速度信息，车辆的供电电压和/或电压控制能力。
24.可选地，所述车辆周围目标物数据信息可以包括目标物与车辆的距离、相对速度信息。
25.可选地，所述车辆周围目标物数据信息通过摄像头、毫米波雷达、激光雷达、车周压力传感器等获取。
26.可选地，所述方法还包括以下步骤：
27.步骤s23：根据所述车辆状态信息调节供电模块的供电电压。尤其对于车辆发生严重碰撞事故且完全停止的情况下，由备用电源给包含车辆数据存储系统在内的多个电子控制单元供电。在本发明的一种构型方案中，驾驶辅助或自动驾驶控制器和车辆数据存储系统使用共同的备用电源，其中，所述备用电源可选地还可以给其他耗电器供电。在优先满足存储需求和其他必要应用的情况下，通过调节备用电源的供电电压不仅能够调节驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗，还能够调节由备用电源供电的(除了驾驶辅助或自动驾驶控制器和和车辆数据存储系统以外)其他耗电器的功耗，尤其是由备用电源供电的其他电子控制单元，通过这种方式可以使备用电源工作更长的时间，从而满足数据存储和其他必要的功能的需求。
28.根据本发明的第二方面，提供了一种数据存储管理装置，其用于执行根据本发明的方法。所述数据存储管理装置包括：电压控制模块，其用于调节供电模块的供电电压；供电模块，其用于给驾驶辅助或自动驾驶控制器和其他部件供电；车辆数据存储系统，其用于对待存储的数据进行存储；驾驶辅助或自动驾驶控制器。所述驾驶辅助或自动驾驶控制器包括故障检测模块，其用于检测是否满足数据记录的触发条件；车辆状态监测模块，其用于
监测车辆状态信息；模式控制模块，其用于调节所述驾驶辅助或自动驾驶控制器的工作模式。
29.可选地，所述车辆数据存储系统可以构造在驾驶辅助或自动驾驶控制器中，也可以作为单独的系统构造在驾驶辅助或自动驾驶控制器外。需要说明的是，不论所述车辆数据存储系统构造在驾驶辅助或自动驾驶控制器中还是构造在驾驶辅助或自动驾驶控制器外，本发明仅考虑驾驶辅助或自动驾驶控制器和车辆数据存储系统使用共同的备用电源(如果存在的话)的情况。
30.可选地，所述车辆数据存储系统尤其是自动驾驶车辆数据记录系统dssad。
附图说明
31.下面通过参照附图更详细地描述本发明可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图示出：
32.图1示出根据本发明的一个示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图；
33.图2示出根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图；
34.图3示出根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图；
35.图4示出根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图；
36.图5示出根据本发明的一个示例性实施例的数据存储管理装置的结构示意图；
37.图6示出根据本发明的另一示例性实施例的数据存储管理装置的结构示意图。
具体实施方式
38.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
39.图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图。以下示例性的实施例更详细地描述根据本发明的方法。
40.在步骤s1中，判断是否满足数据记录的触发条件。在本发明的当前实施例中，通过检测车辆是否发生碰撞和/或接近发生碰撞来判断是否满足数据记录的触发条件。具体地，可以例如通过监测车辆的加速度变化量和不可逆约束装置(例如安全气囊)的展开状态来执行所述检测。根据国家edr标准的要求，事件的触发阈值设置如下：当车辆仅记录纵向加速度变化量时，触发阈值是在纵向上在150ms的时间区间内不小于8km/h的车辆速度变化量；当车辆同时记录纵向加速度变化量和横向加速度变化量时，触发阈值是在纵向或横向上在150ms的时间区间内不小于8km/h的车辆速度变化量。对于上述两种情况，如果在小于150ms的事件持续时间内车辆速度变化量不小于8km/h，则达到事件的触发阈值。可以理解的是，“达到事件的触发阈值”并不意味着一定发生了碰撞和/或接近发生碰撞。此外，数据锁定在检测是否发生碰撞和/或接近发生碰撞的过程中也是必需的，其中，在达到锁定条件
时，所记录的数据不可更改。根据国家edr标准的要求，锁定条件设置如下：不可逆约束装置展开，和/或在纵向上在150ms的时间区间内车辆速度变化量不小于25km/h。例如在发生侧碰事件时，可以将侧面不可逆约束装置的展开作为锁定条件。如果车辆未配备有不可逆约束装置，则也可以由车辆制造商采用自行设定的控制算法作为锁定条件。
41.示例性地，还可以例如基于车辆周围目标物数据信息来检测车辆是否发生碰撞和/或接近发生碰撞。在此，所述车辆周围目标物数据信息包括但不限于目标物与车辆的距离、相对速度信息。所述车辆周围目标物数据信息例如可以通过摄像头、毫米波雷达、激光雷达、车周压力传感器等获取。
42.此外，可以例如基于车辆的传感器状态来检测车辆是否发生碰撞和/或接近发生碰撞。尤其在车辆发生严重的碰撞事故后，车周通常会遭受较大的损坏，布置在车周的传感器也可能出现损坏，从而导致没有正常和/或正确的信号传递至车辆数据存储系统。
43.此外，可以例如基于高级别驾驶辅助/自动驾驶系统请求的减速度和/或加速度的值来判断车辆是否有碰撞风险。尤其在较高的加速度、减速度的情况下车辆发生的碰撞事故通常是在非计划事件下作出的实时反应。
44.需要说明的是，上述几种检测方法可以单独使用，也可以互相结合地通过综合判断来使用。
45.在步骤s2中，如果满足数据记录的触发条件，那么按照预先定义的优先级和/或存储策略对待存储的数据进行分级存储。通过对待存储的数据进行分级且分批次写入，可以避免一次性写入大量的数据，否则尤其在车辆发生严重的碰撞事故后突发断电的情况下可能会导致重要数据没有被记录甚至没有任何数据被记录。在本发明的可选的实施例中，基于预设的关于时间的第一权重因子和预设的关于数据属性的第二权重因子对待存储的数据进行优先级排序，使得优先存储离事件发生时刻近的与决策及控制相关的数据。在此，第一权重因子设置为大于第二权重因子，使得时间维度的优先级高于数据属性维度的优先级。示例性地，将待存储的数据在数据属性维度和时间维度上列出优先级(事件发生时间点为0)：
[0046][0047]
表1待存储的数据在数据属性维度和时间维度上的分级
[0048]
在此，由于时间维度的优先级高于数据属性维度的优先级，示例性地优先记录在事件发生前-2.5s至时间发生时间点的时间区间内与决策及控制相关的数据，例如按数据属性维度的优先级依次记录系统控制请求信息、驾驶员可用性信息及驾驶员操作信息等。需要说明的是，由于事件记录系统edr会以极高的频率记录事件发生前-5s至时间发生时间点的车辆运行状态信息，因此所述车辆数据存储系统只需在事件发生前-5s时间点往前记录车辆运行状态信息，由此可以避免与事件记录系统edr记录的数据重复。接下来，记录在事件发生前-2.5s至事件发生前-5s的时间区间内与决策及控制相关的数据，然后记录在事件发生前-5s至事件发生前-7.5s的时间区间内与决策及控制相关的数据，依次类推。除系统控制请求信息，即决策及控制相关的数据外，事件发生后的数据的优先级通常低于事件发生前的数据的优先级，例如在碰撞事件发生后且尤其车辆已经停止的情况下，对行车环境的感知信息和采集数据信息已经不再有意义，因此优先级最低。需要说明的是，待存储的数据在数据属性维度和时间维度上的优先级顺序可以通过第一权重因子和第二权重因子根据所需的要求来调节。
[0049]
图2示出了根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图。以下仅阐述与图1中所示的实施例的区别，而相同的步骤为了简洁起见而不再重复描述。
[0050]
所述方法还包括步骤s11。在步骤s11中，监测车辆是否断电和/或处于非正常供电状态。在本发明的实施例中，根据本发明的方法不仅能够辅助车辆在遭遇完全断电的情况下存储数据，而且也能够辅助车辆在非正常供电的状态下存储数据，例如在驾驶辅助或自动驾驶控制器的供电异常(例如供电回路失稳或丢失)或供电不足的情况下。
[0051]
图3示出了根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图。以下仅阐述与图2中所示的实施例的区别，而相同的步骤为了简洁起见而不再重复描述。
[0052]
所述方法还包括步骤s21和s22。在步骤s21中，对车辆状态信息进行监测，以判断车辆是否停止。尤其在车辆发生严重的碰撞事故后，车辆会完全停止，或者高级别驾驶辅助/自动驾驶系统会优先让车辆停止，而在车辆停止后，驾驶辅助或自动驾驶控制器中高资源占用的模块(例如行车所需的感知、融合模块等)就没必要继续工作了。在此，所述车辆状态信息可以包括但不限于车辆的速度和加速度信息，其能够直观地反映车辆是否停止。
[0053]
在步骤s22中，如果车辆已经停止，那么降低所述驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗。在本发明示例性的构型方案中，当在步骤s1中检测到已经满足数据记录的触发条件且在步骤s21中判断出车辆已经停止后，就会调节驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗。可以理解的是，对步骤s1中的检测结果和步骤s21中的监测结果可以设置不同的类别和/或等级，从而区分碰撞事件的严重程度，并基于此相应地设置不同等级的工作模式。
[0054]
在不同等级的工作模式下可以采取一个或多个不同的应对措施，使得降低所述驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗。在本发明示例性的构型方案中，可以例如通过关闭不被调用的模块(例如行车所需的感知、融合模块等)来降低所述驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗，因为这些模块会占用大量的资源并在运行过程中会产生较大的功耗，而车辆完全停止后，这些模块没必要继续工作。在所述工作模式下，还可以降低所述驾驶辅助或自动驾驶控制器中的与数据存储功能无关的模块的工作频率。替代地，直接在此工作模式下，将车辆数据存储系统的数据存储的需求的优先级上调，尤其在车辆发生严重的碰撞事故后只执行数据存储和其他必需的功能。此外，在所述工作模式下，还可以仅使驾驶辅助或自动驾驶控制器中的被访问的存储器工作，并使未被访问的存储器不工作。
[0055]
图4示出了根据本发明的另一示例性实施例的用于车辆数据存储系统的存储方法的工作流程图。以下仅阐述与图3中所示的实施例的区别，而相同的步骤为了简洁起见而不再重复描述。
[0056]
所述方法还包括步骤s23。在步骤s23中根据所述车辆状态信息调节供电模块的供电电压。除了上述的车辆的速度和加速度信息以外，所述车辆状态信息还可以包括车辆的供电电压和/或电压控制能力，其可以反映在发生碰撞事件前和/或后车辆的供电状况。尤其能够还原或判断在车辆发生严重碰撞事故且完全停止的情况下车辆的供电电压由备用电源提供的情况。不论所述车辆数据存储系统构造在驾驶辅助或自动驾驶控制器中还是构造在驾驶辅助或自动驾驶控制器外，驾驶辅助或自动驾驶控制器和车辆数据存储系统可使用共同的备用电源。在本发明的这一前提条件下，在步骤s23中对备用电源的供电电压进行调节。
[0057]
对于所述车辆数据存储系统构造在驾驶辅助或自动驾驶控制器外的情况，通过调节备用电源的供电电压能够调节驾驶辅助或自动驾驶控制器的功耗，使得将驾驶辅助或自
动驾驶控制器的资源释放给车辆数据存储系统。此外，在所述备用电源还给除了驾驶辅助或自动驾驶控制器和车辆数据存储系统以外的其他耗电器(例如电子控制单元)供电的情况下，通过调节备用电源的供电电压还能够降低由备用电源供电的其他耗电器的功耗。通过这种方式可以使备用电源工作更长的时间，从而满足数据存储和其他必要的功能的需求。
[0058]
另外，应注意到，在此描述的步骤序号并不必然代表先后顺序，而仅仅是一种附图标记，根据具体情况，顺序可以更改，只要能够实现本发明的技术目的即可。
[0059]
图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的数据存储管理装置的结构示意图。所述数据存储管理装置1包括：电压控制模块6，其用于调节供电模块的供电电压；供电模块7，其用于给驾驶辅助或自动驾驶控制器2和其他部件供电；车辆数据存储系统8，其用于对待存储的数据进行存储；驾驶辅助或自动驾驶控制器2。所述驾驶辅助或自动驾驶控制器2包括故障检测模块3，其用于检测是否满足数据记录的触发条件；车辆状态监测模块4，其用于监测车辆状态信息；模式控制模块5，其用于调节所述驾驶辅助或自动驾驶控制器2的工作模式。在本发明的示例性实施例中，所述车辆数据存储系统8构造在所述驾驶辅助或自动驾驶控制器2中。可选地，所述车辆数据存储系统8构造为自动驾驶车辆数据记录系统dssad。
[0060]
需要说明的是，实线箭头表示信息和/或信号的传递方向。具体地，故障检测模块3将所检测到的故障信息发送给模式控制模块5，且车辆状态监测模块4将所监测到的车辆状态信息发送给模式控制模块5。模式控制模块5基于所接收的信息来选择驾驶辅助或自动驾驶控制器2的工作模式，并基于所述工作模式向驾驶辅助或自动驾驶控制器2的各个模块发送相应的控制信息。为了清楚起见，在此仅仅示出模式控制模块5向电压控制模块6发送控制信息，且电压控制模块6基于所接收的控制信息向供电模块7发送相应的控制信号，所述供电模块7用于向驾驶辅助或自动驾驶控制器2(包括车辆数据存储系统8在内)和其他部件供电。
[0061]
图6示出了根据本发明的另一示例性实施例的数据存储管理装置的结构示意图。以下仅阐述与图5中所示的实施例的区别，而相同的部件为了简洁起见而不再重复描述。
[0062]
在本发明的可选的实施例中，所述车辆数据存储系统8构造在所述驾驶辅助或自动驾驶控制器2外。所述车辆数据存储系统8和所述驾驶辅助或自动驾驶控制器2使用共同的供电模块，尤其使用共同的备用电源。模式控制模块5可以基于所选择的工作模式向所述车辆数据存储系统8发送相应的控制信息。可选地，所述车辆数据存储系统8构造为自动驾驶车辆数据记录系统dssad。
[0063]
尽管在此详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不偏离本发明的核心和范围的前提下，可以提出各种替换方案和修改方案。