CN110509929A - 自适应巡航控制中传感器故障的确认和减轻 - Google Patents

Abstract

一种用于确认和减轻用于车辆中的自适应巡航控制(ACC)的传感器的故障的***和方法涉及识别传感器的故障。该方法还包括确定定义传感器的恢复所等待的持续时间的计数器阈值，并且执行迭代过程以确定传感器是否已经恢复。迭代过程的迭代次数由计数器阈值确定。该方法还包括基于迭代次数超过计数器阈值来确认传感器的故障而无需确定传感器已经恢复，以及基于确认故障来禁止ACC。

Description

自适应巡航控制中传感器故障的确认和减轻

引言

本公开涉及自适应巡航控制(ACC)中传感器故障的确认和减轻。

在车辆(例如，汽车、卡车)中，ACC是指通常维持驾驶员设定的恒定速度的车辆***。在现有巡航控制***中，不管车辆(称为主车辆)遇到的情况如何，都保持恒定速度，使得必须警告驾驶员需要恒定速度改变的情况(例如，接近较慢汽车)。ACC包括在加速度回到设定速度之后根据需要制动或减慢车辆的能力。ACC依赖于检测主车辆前方的物体(例如，另一车辆)的传感器(例如，雷达***、相机、激光雷达***、麦克风)。由传感器检测到的物体可能意外地停止被检测到。因此，期望提供ACC中传感器故障的确认和减轻。

发明内容

在一个示例性实施例中，确认和减轻用于车辆中的自适应巡航控制(ACC)的传感器的故障的方法包括识别传感器的故障，和确定计数器阈值，该计数器阈值定义传感器恢复所等待的持续时间。执行迭代过程以确定传感器是否已经恢复。迭代过程的迭代次数由计数器阈值确定。该方法还包括基于迭代次数超过计数器阈值来确认传感器的故障而无需确定传感器已经恢复，和基于确认故障来禁止ACC。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，该方法还包括基于确定传感器已经在迭代次数超过计数器阈值之前恢复来重新开始ACC。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，该方法还包括基于确定传感器已经在迭代次数超过计数器阈值之后恢复来重新开始ACC。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，该方法还包括在执行迭代过程之前禁用作为ACC的一部分的车辆的加速度。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，确定计数器阈值是基于当识别出传感器的故障时车辆是否正在制动。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，确定计数器阈值是基于当识别出传感器的故障时车辆和车辆前方的目标车辆之间的距离。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，确定计数器阈值是基于当识别出传感器的故障时车辆的速度。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，该方法还包括执行第二迭代过程以确定传感器是否已经恢复，其中当识别出传感器的故障时，第二迭代过程的迭代次数是基于车辆的速度确定的。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，该方法还包括基于第二迭代过程期间传感器恢复来结束ACC的禁止。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，该方法还包括基于第二迭代过程结束来结束ACC的禁止。

在另一示例性实施例中，确认和减轻用于车辆中的自适应巡航控制(ACC)的传感器的故障的***包括用以检测车辆前方的物体的传感器。处理器识别传感器的故障，确定定义传感器的恢复所等待的持续时间的计数器阈值，并且执行迭代过程以确定传感器是否已经恢复。迭代过程的迭代次数由计数器阈值确定。处理器还基于迭代次数超过计数器阈值来确认传感器的故障而无需确定传感器已经恢复，和基于确认故障来禁止ACC。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，该处理器基于确定传感器已经在迭代次数超过计数器阈值之前恢复来重新开始ACC。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，处理器基于确定传感器已经在迭代次数超过计数器阈值之后恢复来重新开始ACC。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，处理器在执行迭代过程之前禁用作为ACC的一部分的车辆的加速度。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，处理器基于当识别出传感器的故障时车辆是否正在制动来确定计数器阈值。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，处理器基于当识别出传感器的故障时车辆和车辆前方的目标车辆之间的距离来确定计数器阈值。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，处理器基于当识别出传感器的故障时车辆的速度来确定计数器阈值。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，处理器执行第二迭代过程以确定传感器是否已经恢复并且在识别出传感器的故障时基于车辆的速度确定第二迭代过程的迭代次数。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，处理器基于第二迭代过程期间的传感器恢复或者基于第二迭代过程结束来结束ACC的禁止。

除了本文描述的特征中的一个或多个之外，传感器是相机。

当结合附图时，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将从以下详细描述中显而易见。

附图说明

仅作为示例，其他特征、优点和细节显现在以下详细描述中，详细描述参照附图，其中：

图1示出了根据一个或多个实施例的涉及自适应巡航控制中传感器的确认和减轻的示例性场景；

图2是根据一个或多个实施例确认传感器故障的方法的工序流程；

图3是根据一个或多个实施例减轻传感器故障的方法的工序流程；以及

图4指示根据一个或多个实施例在传感器故障的确认中使用的阈值的确定中考虑的因素。

具体实施方式

以下描述在性质上仅是示例性的，且不旨在限制本公开内容、其应用或者用途。应理解，在所有附图中相应的参考标记指示相同或者相应的部件和特征。

如前所述，ACC是这种车辆***，其使用传感器信息来根据需要制动或减慢主车辆，而不是保持设定的恒定速度，不管物体诸如以主车辆的方式的其他车辆如何。当传感器检测到的物体(还称为传感器的目标)意外地在传感器视野之外时，现有方法可以立即解除ACC并且重新开始主车辆的驾驶员控制。这种方法确保了传感器的潜在故障期间的安全性。然而，如果这种场景频繁发生或者传感器几乎立即恢复，则驾驶员不必要地因必须接管车辆操作而感到不便。

本文详述的***和方法的实施例涉及提供ACC中传感器故障的确认和减轻。出于解释目的，相机被具体地讨论为用于控制ACC的传感器，但是所描述过程同样适用于其他前视传感器。在相机的情况下，非预期的目标丢弃是指在相机图像(还称为帧)中出现，然后在无可辨别原因(例如转弯、车道变换)的情况下消失在连续图像中的目标(例如，车辆)。这种情况被认为与进行转弯或改变车道以离开相机视野的车辆不同。在目标丢弃场景期间，本文中详述的实施例利用最便利的反应来平衡最安全的反应，该最安全的反应是立即将车辆控制返回给驾驶员，该最便利的反应是延迟ACC功能的禁用直到驾驶员干预是绝对必要的。具体地，一个或多个实施例确定在禁用ACC功能之前可以考虑传感器恢复的适当时间段，如详细描述的。

根据示例性实施例，图1示出了涉及ACC中传感器故障的确认和减轻的示例性场景。图1中所示的示例性车辆100是汽车，并且出于解释目的而被称为主车辆101。另一车辆100在主车辆101前方并且被称为目标140。距离d表示主车辆101在目标140后面的行车间距。主车辆101包括具有图1中表示的视野111的前向相机110。虽然相机110在图1的乘客舱中被示出为示例性位置，但相机110可以位于主车辆101中或其上的其他位置(例如，附接在后视镜后面)。主车辆101还可以包括其他传感器115(例如，雷达***、激光雷达***)，该其他传感器115还可以位于主车辆101中或其上的任何地方。处理模块120可获得并处理来自相机110的图像。处理模块120包括处理电路，该处理电路可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器，组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能的其它合适部件。主车辆101还包括实现ACC功能的车辆控制器130(例如，电子控制单元(ECU))。车辆控制器130可单独地或与其它控制器组合地增强或自动化其它车辆功能(例如，自动制动、避免碰撞)。在替代实施例中，处理来自相机110和其他传感器115的信息的处理模块120可以是车辆控制器130的一部分。

当相机110如预期的那样运行时，只要目标140保持在相机110的视野111中，就在由相机110获得的图像中检测到目标140。如果目标140进行转弯或改变车道以离开相机110的视野，则由处理模块120检测该运动，并且在由相机110获得的后续图像中不期望目标140。然而，当没有检测到针对目标140的这种运动，但目标140不再在由相机110获得的图像中时，必须确定相机110是否已经恢复，使得可以适当地禁用ACC。即，根据一个或多个实施例，在禁用ACC功能(而不是禁用作为对目标丢弃的立即、自动反应的ACC功能)之前寻求对目标丢弃的确认，如在现有方法中那样。根据本文详述的实施例，基于目标140被丢弃之前的因素动态地设定考虑相机110恢复的时间段。

图2是根据一个或多个实施例确认传感器故障的方法的工序流程200。在参考图2讨论的示例性情况下，传感器是相机110。在框205，基于来自相机110的图像，在处理模块120检测到目标丢弃之后执行图2的过程。如先前所述，根据示例性实施例，目标丢弃是在没有将目标140从相机110的视野111逐渐移动出的转弯或车道变换的指示的情况下，来自从相机110获得的图像的目标140的消失，在框210处，禁用加速度是指防止主车辆101加速度。如前所述，如果由于检测到的障碍物或道路状况，主车辆101速度必须从驾驶员设定减小，则ACC模式的正常操作将导致加速度回到根据驾驶员设定的速度。当检测到目标丢弃时，框210处的过程防止该加速度。

在框220处，初始化或递增计数器是指当检测到目标丢弃之后第一次执行工序流程时初始化计数器。在随后的迭代中，计数器递增1。在框230，执行计数器是否超过阈值的检查。该阈值的确定是本文详述的实施例中的关键因素，并且将参考图4进一步讨论。

如果根据框230处的检查，计数器不超过阈值，则在框240处执行相机110是否已经恢复的检查。即，如果目标140在从相机110获得的图像中再次可见或者相机110以其他方式视为被处理模块120正确地操作，则框240处的检查导致确定恢复已经发生。如果框240处的检查指示相机110恢复，则过程在框270处结束，而无需确认相机110出故障。在这种情况下，基于参考图3讨论的过程不禁用ACC功能，并且重新开始正常ACC操作。如果框240处的检查指示尚未恢复相机110，则执行框220处用以递增计数器的过程以起始另一迭代。

如果根据框230处的检查，计数器确实超过阈值，则在框250处执行相机110是否已经恢复的检查。框250处的检查与框240处的检查类似。如果在框250处确定相机110已经恢复，则在框270处结束过程，而无需确认相机110出故障。如前所述，在这种情况下重新开始ACC的正常操作。如果在框250处的检查指示相机110尚未恢复，则在框260处确认传感器故障(其在示例性情况下是相机110的故障)，触发参考图3所讨论的过程。如图2清楚所示，计数器的阈值是在ACC功能被禁用之前(在框260)处理模块120等待(基于迭代过程220、230和240)相机110恢复多长时间的决定因素。

图3是根据一个或多个实施例减轻传感器故障的方法的工序流程。如图3所示，图3所示的过程开始于传感器故障的确认(图2的框260)。即，一旦处理模块120确认了传感器故障(图2的框260)，则图3中示出的过程由处理模块120执行，或者在替代实施例中由车辆控制器130执行。在框310，禁止ACC接入是指将主车辆101的控制返回给驾驶员，并且另外禁止驾驶员重新接入ACC功能。在框320，计数器被初始化或递增。在故障确认之后第一次遇到该过程时，初始化计数器。在执行框320处的过程的每个后续时间，使计数器递增。在框330处，完成传感器(在示例性情况下是相机110)是否已经恢复的检查。该过程类似于参考图2中的框240和250所讨论的过程。

如果基于框330处的检查确定相机110尚未恢复，则在框340处完成计数器是否超过阈值的检查。该阈值不与参考框230(图2)讨论的阈值相同。当禁止ACC功能(即，当主车辆101的控制返回到驾驶员时)，可以基于主车辆101的速度来设定该阈值。即，当主车辆101的速度相对高时(与定义的速度值相比)，阈值可以更高，从而在允许ACC功能之前需要更多的迭代。另一方面，当主车辆101的速度相对低时(相对于相同定义的速度值)，阈值可以较低，从而以较少的迭代重新开始ACC功能。

如果框340处的检查指示计数器尚未超过阈值，则在框320处递增计数器并且开始执行另一迭代。如果框340处的检查指示计数器已超过阈值，则在框350处执行解除对ACC功能的禁止。如果基于框330处的检查确定相机110已经恢复，则在框350处也达到解除对ACC的禁止。因此，无论出故障的传感器已经恢复(根据框330处的检查)或由阈值定义的特定时段已经期满(根据框340处的检查)，解除对ACC的禁止(在框350处)并且重新开始正常ACC功能。

图4指示根据一个或多个实施例在传感器故障的确认中使用的阈值的确定中考虑的因素。即，这些因素影响在框230(图2)中使用的阈值。如图2所示，较低的阈值减少了迭代次数，从而减少了执行传感器故障的确认(在图2的框260)的时间。另一方面，较高的阈值增加了迭代次数。因此，花费更多时间来确定传感器是否在ACC功能被禁止之前恢复。

在框410，当目标丢弃出现时进行主车辆101是否正在制动的确定。如果是，则在框440，这是减小阈值的因素。这是因为在ACC的操作下，在目标丢弃之前主车辆101制动指示已经检测到需要制动或减慢主车辆101的目标140或其它状况。这指示驾驶员干预应当更快地发生而不是稍后发生。如果主车辆101在目标丢弃发生时不制动，则在框450处，这是可以促进阈值增加的因素。

在框420，检查目标丢弃时在目标140后面的主车辆101行车间距d(图1)。如图4中的向下箭头所指示的，在框440，行车间距d越低，阈值可能必须被设定地越低。即，行车间距d越低(即，在目标丢弃时主车辆101离目标140越近)，在需要驾驶员干预之前可安全地允许传感器恢复的时间越少。另一方面，如图4中的向上箭头所指示的，行车间距d越高(即，在目标丢弃时主车辆101离目标140越远)，在需要驾驶员干预之前可安全地允许传感器恢复的时间越多。因此，在框450处，这可以促进阈值增加，如所示。

在框430，检查目标丢弃时的主车辆101速度。在框440处，主车辆101的速度越快，阈值可能必须设定得越低。即，如图4中的向上箭头所指示的，主车辆101的速度越快，在需要驾驶员干预之前可以安全地允许传感器恢复的时间越少。另一方面，如图4中的向下箭头所指示的，主车辆101的速度较慢，在需要驾驶员干预之前可以安全地允许传感器恢复的时间越多。因此，在框450处，该因素促进了的阈值的增加，如图4所示。

虽然讨论了影响在框230(图2)处使用的阈值的设定的因素，但不限制使用因素来产生针对阈值的值的机制。例如，根据示例性实施例，可使用二维查找表或地图来确定阈值，该二维查找表或地图是利用沿着一个维度的行车距离的值和主车辆101沿着另一维度的速度值创建的。根据另一示例性实施例，可以使用经验方法基于框410、420、430处讨论的因素来确定阈值。根据又一示例性实施例，基于规则的方法可用于将在框410、420和430处检查到的因素映射到阈值。根据又一实施例，机器学习可用于根据这些因素来确定阈值。

虽然已经参照示例性实施例描述了以上公开内容，但本领域技术人员应当理解，在不背离其范围的情况，可以做出各种改变，并且对其元件可以作同等替换。此外，根据本发明的教导，可进行许多修改以适应特定的情况或者材料而不脱离其基本范围。因此，意味着本公开不限于特定实施例，而是包括落入其范围的所有实施例。

Claims (10)

1.一种确认和减轻用于车辆中的自适应巡航控制(ACC)的传感器的故障的方法，所述方法包括：

识别所述传感器的所述故障；

确定计数器阈值，所述计数器阈值定义所述传感器的恢复所等待的持续时间；

执行迭代过程以确定所述传感器是否已经恢复，其中所述迭代过程的迭代次数由所述计数器阈值确定；

基于所述迭代次数超过所述计数器阈值来确认所述传感器的所述故障而无需确定所述传感器已经恢复；以及

基于确认所述故障来禁止所述ACC。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于确定所述传感器已经在所述迭代次数超过所述计数器阈值之前恢复或者基于确定所述传感器已经在所述迭代次数超过所述计数器阈值之后恢复来重新开始所述ACC。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在执行所述迭代过程之前禁用作为所述ACC的一部分的所述车辆的加速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述计数器阈值是基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆是否正在制动，基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆和所述车辆前方的目标车辆之间的距离，或者基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆的速度。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括执行第二迭代过程以确定所述传感器是否已经恢复，以及基于所述第二迭代过程期间所述传感器恢复或者基于所述第二迭代过程结束来结束所述ACC的禁止，其中所述第二迭代过程的迭代次数是基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆的速度确定的。

6.一种确认和减轻用于车辆中的自适应巡航控制(ACC)的传感器的故障的***，所述***包括：

传感器，所述传感器配置为检测所述车辆前方的物体；以及

处理器，所述处理器配置为识别所述传感器的所述故障，以确定定义所述传感器的恢复所等待的持续时间的计数器阈值，以执行迭代过程以确定所述传感器是否已恢复，以基于所述迭代次数超过所述计数器阈值来确认所述传感器的所述故障而无需确定所述传感器已经恢复，以及基于确认所述故障来禁止所述ACC，其中所述迭代过程的迭代次数是由所述计数器阈值确定的。

7.根据权利要求6所述的***，其中所述处理器进一步配置为基于确定所述传感器已经在所述迭代次数超过所述计数器阈值之前恢复或者基于确定所述传感器已经在所述迭代次数超过所述计数器阈值之后恢复来重新开始所述ACC。

8.根据权利要求6所述的***，其中所述处理器进一步配置为在执行所述迭代过程之前禁用作为所述ACC的一部分的所述车辆的加速度。

9.根据权利要求6所述的***，其中所述处理器配置为基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆是否正在制动，基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆和所述车辆前方的目标车辆之间的距离，或者基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆的速度来确定所述计数器阈值。

10.根据权利要求6所述的***，其中所述处理器进一步配置为执行第二迭代过程以确定所述传感器是否已经恢复和基于当识别出所述传感器的所述故障时所述车辆的速度确定所述第二迭代过程的迭代次数，以及基于所述第二迭代过程期间所述传感器恢复或者基于所述第二迭代过程结束来结束所述ACC的禁止。