CN109278674B - 无人驾驶汽车系统安全检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人驾驶汽车系统安全检测方法、装置、设备及存储介质，通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；在接收到无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据数据判断该模块是否异常，若判断为异常，则向无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使安全单元进行相应控制操作。本发明采用被动的方式获取无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的数据，被动的无人驾驶汽车驾驶系统各模块进行安全监控，避免了对驾驶系统各模块主动检测带来的系统资源浪费，同时也避免了主动检测频率与驾驶系统各模块数据发布频率不匹配导致的不确定性，保证了数据的实时性和准确性，节约了系统资源。

Description

无人驾驶汽车系统安全检测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无人驾驶汽车系统安全检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

无人驾驶汽车是一种依靠车内以计算机系统为主的智能设备来实现无人驾驶的汽车，集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。无人驾驶车辆作为未来汽车的发展方向，已经被世界各国广泛地研究。

现有技术中，为了保证无人驾驶汽车系统的可靠性，需要对无人驾驶汽车系统进行安全监控，通常需要以预定检测频率从无人驾驶汽车驾驶系统的各个模块获取数据，然后根据预定规则进行判断和决策。

现有技术的对于无人驾驶汽车驾驶系统的安全监控，对于每一模块的数据获取频率均需要与该模块的数据发布频率一致，否则无法实时的获取到各模块的数据，而对于数据获取频率的设置较为繁琐复杂，同时也无法保证获取数据的时机刚好是模块发布数据的时机，因此无法保证获取数据的实时性，造成数据具有一定的不确定性，此外也占用了大量的系统资源，造成系统资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种无人驾驶汽车系统安全检测方法、装置、设备及存储介质，以无人驾驶汽车系统安全检测时从各模块采集到的数据的实时性和准确性，同时降低系统资源的占用，避免系统资源的浪费。

本发明的第一方面是提供一种无人驾驶汽车系统安全检测方法，包括：

通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；

在接收到所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据所述数据判断该模块是否异常；

若判断为异常，则向所述无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使所述安全单元进行相应控制操作。

本发明的第二方面是提供一种无人驾驶汽车系统安全检测装置，包括：

订阅模块，用于通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；

处理模块，用于在接收到所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据所述数据判断该模块是否异常；

报警模块，用于若判断为异常，则向所述无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使所述安全单元进行相应控制操作。

本发明的第三方面是提供一种无人驾驶汽车系统安全检测设备，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如第一方面所述的方法。

本发明的第四方面是提供一种计算机可读存储介质，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如第一方面所述的方法。

本发明提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法、装置、设备及存储介质，通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；在接收到无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据数据判断该模块是否异常，若判断为异常，则向无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使安全单元进行相应控制操作。本发明采用被动的方式获取无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的数据，被动的无人驾驶汽车驾驶系统各模块进行安全监控，避免了对驾驶系统各模块主动检测带来的系统资源浪费，同时也避免了主动检测频率与驾驶系统各模块数据发布频率不匹配导致的不确定性，保证了数据的实时性和准确性，节约了系统资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法流程图；

图3为本发明另一实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法流程图；

图4为本发明另一实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法流程图；

图5为本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测装置的结构图；

图6为本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法，用于对无人驾驶汽车驾驶系统的各模块进行安全检测，其中模块可包括：雷达模块、图像采集模块、定位模块等环境感知模块，以及路径规划模块、车辆自身状态采集模块、车辆控制模块等等。本发明的执行主体可以为无人驾驶汽车驾驶系统的安全检测模块，也可以为任意其他的模块，例如车辆控制模块在行驶过程中需要接收各环境感知模块以特定频率发送的感知信号，车辆控制模块可通过本发明的方法判断各环境感知模块是否正常工作。本发明中无人驾驶汽车驾驶系统可基于ROS(Robot Operating System，机器人操作系统)通信框架，也即各模块间通过ROS通信框架进行通信，当然也可采用其他的通信框架，此处不再赘述。下面结合具体的实施例对区块链网络的组建过程进行详细的描述。

图1为本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法流程图。如图1所示，本实施例提供了无人驾驶汽车系统安全检测方法，该方法具体步骤如下：

S101、通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块。

在本实施例，通过发布/订阅模式(Subscribe/Publish)，订阅者(也即本实施例的执行主体)被动的接收无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的数据，其中此处所指各模块可以为一个模块，也可为多个模块。当任一模块发布数据时订阅者即能收到该数据。此外，本实施例中，订阅者还可通过回调函数订阅各模块发布的预定数据，也即订阅者仅从各模块中发布预定主题的数据，当各模块发布了该预定数据时才会通知订阅者。通过发布/订阅模式各模块进行被动的安全监控，避免了对驾驶系统各模块主动检测带来的系统资源浪费，同时也避免了主动检测频率与驾驶系统各模块数据发布频率不匹配导致的不确定性。

S102、在接收到所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据所述数据判断该模块是否异常。

在本实施例中，当订阅者接受到无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后可以根据该数据进行异常判断，具体的，可预先设定判断规则，例如设定合法性条件，判断该数据是否满足该合法性条件，若满足则确定为该模块工作正常，若不满足则确定该模块工作异常。

S103、若判断为异常，则向所述无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使所述安全单元进行相应控制操作。

在本实施例中，当订阅者判断该模块异常时，则向无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元进行报警，安全单元可根据报警进行例如重启、停车等相应的控制操作。

本实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法，通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；在接收到无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据数据判断该模块是否异常，若判断为异常，则向无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使安全单元进行相应控制操作。本实施例采用被动的方式获取无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的数据，被动的无人驾驶汽车驾驶系统各模块进行安全监控，避免了对驾驶系统各模块主动检测带来的系统资源浪费，同时也避免了主动检测频率与驾驶系统各模块数据发布频率不匹配导致的不确定性，保证了数据的实时性和准确性，节约了系统资源。

图2为本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法流程图。如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例提供了无人驾驶汽车系统安全检测方法，该方法具体步骤如下：

S201、通过预设的回调函数订阅所述无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的预定数据。

在本实施例中，通过预先设定回调函数，设置订阅各模块的哪些主体的数据，订阅者仅从各模块中发布预定主题的数据，当各模块发布了该预定数据时才会通知订阅者。

S202、接收所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的预定数据。

在本实施例中，当各模块发布数据是根据回调函数判断其中是否包括回调函数中限定的预定数据，若包括回调函数中限定的预定数据，则通知订阅者，以使订阅者接收其发布的预定数据。

S203、判断所述数据是否满足预订的合法性条件。

在本实施例中，预先设定合法性条件，例如对于定位模块发布的数据，相邻两次发布的数据中位置需要满足特定范围，特定范围可根据行驶方向、行驶速度、行驶加速度等实时进行预测，若相邻两次的发布的数据中位置超出了该特定范围则确定该数据不合法，若为超出该特定范围则确定该数据合法。

通过判断所述数据是否满足预订的合法性条件，若满足，则判断该模块为正常；若不满足，则判断该模块为异常，执行S204。

S204、若判断为异常，则向所述无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使所述安全单元进行相应控制操作。

在本实施例中，当订阅者判断该模块异常时，则向无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元进行报警，安全单元可根据报警进行例如重启、停车等相应的控制操作。本实施例采用被动的方式获取无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的数据，被动的无人驾驶汽车驾驶系统各模块进行安全监控，避免了对驾驶系统各模块主动检测带来的系统资源浪费，同时也避免了主动检测频率与驾驶系统各模块数据发布频率不匹配导致的不确定性，保证了数据的实时性和准确性，节约了系统资源。

作为上述实施例的进一步改进，如图3所示，本实施例提供的方法还可包括：

S301、主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据；

S302、若检测到该模块无法正常发布数据，则确定该模块为异常。

在本实施例中，由于订阅者采用被动的方式获取无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的数据，以进行被动的安全监控，若其中某一模块不再发布数据，则订阅者将不会在获取到所订阅的数据，而订阅者无法更新该模块的当前数据，会继续以前一次的数据进行安全监控，而认为该模块状态正常，导致错误。为避免这种情况的产生，本实施例中，采用定期的主动检测无人驾驶汽车驾驶系统的各是否正常发布数据，如果检测到某一模块无法正常发布数据，则确定该模块异常。上述的实施例中的被动安全监控为实时监控，而本实施例中的主动监控为周期性的，也即本实施例中将实时的被动监控和周期性的主动监控相结合，在保证了数据的实时性和准确性，节约系统资源的同时，进一步提高无人驾驶汽车驾驶系统驾驶系统的安全性和可靠性。

在一可选实施例中，S301所述主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据，具体可如图4所示，包括：

S3011、根据预先获取的该模块发布数据的正常频率，判断该模块当前发布数据的实时频率是否达到所述正常频率；

S3012、若未达到，则确定该模块无法正常发布数据。

在本实施例中，所述订阅者可预先获取的各模块发布数据的正常频率，例如对于某一模块可以从该模块获取的发布数据的预设频率、或者根据接收到该模块发布的数据进行统计获取的统计频率。订阅者在获取到各模块发布数据的正常频率后，可在接收各模块发布数据时实时统计各模块当前发布数据的实时频率，若某一模块实时频率为正常频率，则说明该模块处于正常发布数据的状态，当该模块实时频率降低或者不在发送数据(频率降为0)，则判断该模块无法正常发布数据。

在另一可选实施例中，S301所述主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据，具体还可以包括：

每间隔预设时间向该模块发送心跳信号；

若未接收到该模块对所述心跳信号的响应，则确定该模块无法正常发布数据。

在本实施例中，还可通过心跳协议进行判断无人驾驶汽车驾驶系统各模块是否正常发布数据，但是需要在每一模块均根据心跳协议进行配置，以使各模块能向订阅者发送心跳信号的响应信号。而上述实施例中优选监控发布数的实时频率的方案，可减少模块间的耦合，具有更大的可拓展性和灵活性。

图5为本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测装置的结构图。本实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测装置可以执行无人驾驶汽车系统安全检测方法实施例提供的处理流程，如图5所示，所述无人驾驶汽车系统安全检测装置包括订阅模块51、处理模块52以及报警模块53。

其中，订阅模块51，用于通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；

处理模块52，用于在接收到所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据所述数据判断该模块是否异常；

报警模块53，用于若判断为异常，则向所述无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使所述安全单元进行相应控制操作。

进一步的，所述订阅模块51用于：

通过预设的回调函数订阅所述无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的预定数据。

进一步的，所述处理模块52用于：

判断所述数据是否满足预订的合法性条件；

若满足，则判断该模块为正常；若不满足，则判断该模块为异常。

进一步的，所述处理模块52还用于：

主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据；

若检测到该模块无法正常发布数据，则确定该模块为异常。

可选的，所述处理模块52用于：

根据预先获取的该模块发布数据的正常频率，判断该模块当前发布数据的实时频率是否达到所述正常频率；

若未达到，则确定该模块无法正常发布数据。

进一步的，所述预先获取的该模块发布数据的正常频率为从该模块获取的发布数据的预设频率、或者根据接收到该模块发布的数据进行统计获取的统计频率。

可选的，所述装置还包括：

发送模块，用于每间隔预设时间向该模块发送心跳信号；

所述处理模块52还用于，若未接收到该模块对所述心跳信号的响应，则确定该模块无法正常发布数据。

作为上述实施例的进一步改进，所述订阅模块51用于：

基于ROS通信框架，通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块。

本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测可以具体用于执行上述图1-4所提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。

本发明实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测，通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；在接收到无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据数据判断该模块是否异常，若判断为异常，则向无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使安全单元进行相应控制操作。本实施例中，采用被动的方式获取无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的数据，被动的无人驾驶汽车驾驶系统各模块进行安全监控，避免了对驾驶系统各模块主动检测带来的系统资源浪费，同时也避免了主动检测频率与驾驶系统各模块数据发布频率不匹配导致的不确定性，保证了数据的实时性和准确性，节约了系统资源。

图6为本发明另一实施例提供的无人驾驶汽车系统安全检测设备的结构图。如图6所示，本实施例提供一种无人驾驶汽车系统安全检测设备，所述无人驾驶汽车系统安全检测设备包括：处理器61；存储器62；以及计算机程序。

其中，所述计算机程序存储在所述存储器62中，并被配置为由所述处理器61执行以实现如图1-4所提供的无人驾驶汽车系统安全检测方法实施例提供的处理流程，具体功能此处不再赘述。

更具体的，所述无人驾驶汽车系统安全检测设备还包括接收器63和发送器64，接收器63和发送器64、处理器61和存储器62通过总线连接。

本发明另一实施例提供一种计算机可读存储介质，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如图1-4所示的无人驾驶汽车系统安全检测方法，具体功能此处不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种无人驾驶汽车系统安全检测方法，其特征在于，包括：

通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；

在接收到所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据所述数据判断该模块是否异常；

若判断为异常，则向所述无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使所述安全单元进行相应控制操作；

所述方法还包括：

定期的主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据；

若检测到该模块无法正常发布数据，则确定该模块为异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块，包括：

通过预设的回调函数订阅所述无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的预定数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据判断该模块是否异常，包括：

判断所述数据是否满足预订的合法性条件；

若满足，则判断该模块为正常；若不满足，则判断该模块为异常。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据，包括：

根据预先获取的该模块发布数据的正常频率，判断该模块当前发布数据的实时频率是否达到所述正常频率；

若未达到，则确定该模块无法正常发布数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预先获取的该模块发布数据的正常频率为从该模块获取的发布数据的预设频率、或者根据接收到该模块发布的数据进行统计获取的统计频率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据，包括：

每间隔预设时间向该模块发送心跳信号；

若未接收到该模块对所述心跳信号的响应，则确定该模块无法正常发布数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块，包括：

基于ROS通信框架，通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块。

8.一种无人驾驶汽车系统安全检测装置，其特征在于，包括：

订阅模块，用于通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块；

处理模块，用于在接收到所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块发布的数据后，根据所述数据判断该模块是否异常；

报警模块，用于若判断为异常，则向所述无人驾驶汽车驾驶系统的安全单元报警，以使所述安全单元进行相应控制操作；

所述处理模块还用于，定期的主动检测所述无人驾驶汽车驾驶系统的任一模块是否正常发布数据；若检测到该模块无法正常发布数据，则确定该模块为异常。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述订阅模块用于：

通过预设的回调函数订阅所述无人驾驶汽车驾驶系统各模块发布的预定数据。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于：

判断所述数据是否满足预订的合法性条件；

若满足，则判断该模块为正常；若不满足，则判断该模块为异常。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于：

根据预先获取的该模块发布数据的正常频率，判断该模块当前发布数据的实时频率是否达到所述正常频率；

若未达到，则确定该模块无法正常发布数据。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述预先获取的该模块发布数据的正常频率为从该模块获取的发布数据的预设频率、或者根据接收到该模块发布的数据进行统计获取的统计频率。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

发送模块，用于每间隔预设时间向该模块发送心跳信号；

所述处理模块还用于，若未接收到该模块对所述心跳信号的响应，则确定该模块无法正常发布数据。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述订阅模块用于：

基于ROS通信框架，通过发布/订阅模式订阅无人驾驶汽车驾驶系统各模块。

15.一种无人驾驶汽车系统安全检测设备，其特征在于，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，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如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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