CN113815636B

CN113815636B - 一种车辆安全监控方法、装置、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN113815636B
Application number: CN202111146233.9A
Authority: CN
Inventors: 曹天佳; 李明; 吴红涛; 韩军
Original assignee: Guoqi Beijing Intelligent Network Association Automotive Research Institute Co ltd
Current assignee: Guoqi Beijing Intelligent Network Association Automotive Research Institute Co ltd
Priority date: 2021-09-28
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2041-09-28
Also published as: CN113815636A

Abstract

本申请提供一种车辆安全监控方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：在当前车辆行驶的过程中，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标；其中，硬件设备至少包括SOC和MCU；根据硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全监控结果。上述方案提供的方法，通过根据硬件设备在车辆行驶过程中的实时状态指标，确定对应的安全监控结果，提高了安全监控结果的实时性，为提高车辆的行车安全奠定了基础。

Description

一种车辆安全监控方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆安全监控方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着自动驾驶技术的不断发展，自动驾驶技术已经在汽车制造业得到广泛的应用，其中，自动驾驶车辆的系统级芯片(System on Chip，简称：SOC)和微控制单元(Microcontroller Unit，简称：MCU)等硬件装置的硬件安全直接影响车辆的行车安全。

在现有技术中，通常是定期利用外部诊断仪，对这些硬件的硬件性能进行质量检测，并根据得到的质量检测结果，确定自动驾驶系统的硬件可靠性。

但是，若基于现有技术进行硬件的质量检测，不仅需要借助外部诊断器，还无法保证检测结果的实时性，也就不利于保证车辆的行车安全。

发明内容

本申请提供一种车辆安全监控方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术得到的检测结果的实时性低等缺陷。

本申请第一个方面提供一种车辆安全监控方法，包括：

在当前车辆行驶的过程中，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标；其中，所述硬件设备至少包括SOC和MCU；

根据所述硬件设备的实时状态指标，确定所述当前车辆的安全监控结果。

可选的，当所述硬件设备为SOC时，所述实时状态指标包括传感器输入接口电路的状态信息、SOC上电时序、SOC供电电压和SOC温度中的至少一项。

可选的，当所述硬件设备为MCU时，所述实时状态指标包括IMU内部故障监控结果、GPS天线接口电路的状态信息、风扇驱动电路的状态信息、CAN总线收发器状态信息和MCU供电电压中的至少一项。

可选的，当所述硬件设备的实时状态指标为SOC的传感器输入接口电路的状态信息时，所述监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标，包括：

监控传感器电源芯片的状态监控管脚输出的电平信号；或，监控传感器输入接口电路的输出电压；

根据所述电平信号或所述输出电压，确定所述传感器输入接口电路的状态信息。

可选的，当确定所述传感器输入接口电路的状态信息为异常时，所述方法还包括：

控制所述传感器电源芯片停止供电。

可选的，所述根据所述硬件设备的实时状态指标，确定所述当前车辆的安全监控结果，包括：

根据所述硬件设备的实时状态指标，确定所述当前车辆的安全故障类型；

根据所述安全故障类型，确定所述当前车辆的安全监控结果；其中，所述安全监控结果至少包括所述安全故障类型对应的故障等级。

可选的，还包括：

根据所述当前车辆的安全监控结果，对所述当前车辆的驾驶状态进行控制。

本申请第二个方面提供一种车辆安全监控装置，包括：

监控模块，用于在当前车辆行驶的过程中，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标；其中，所述硬件设备至少包括SOC和MCU；

确定模块，用于根据所述硬件设备的实时状态指标，确定所述当前车辆的安全监控结果。

可选的，当所述硬件设备的实时状态指标为SOC的传感器输入接口电路的状态信息时，所述监控模块，具体用于：

可选的，当确定所述传感器输入接口电路的状态信息为异常时，所述装置还包括：

控制模块，用于控制所述传感器电源芯片停止供电。

可选的，所述确定模块，具体用于：

可选的，所述确定模块，还用于：

本申请第三个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。

本申请第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。

本申请技术方案，具有如下优点：

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例基于的车辆安全监控系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的车辆安全监控方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的示例性的车辆安全监控系统的框架图；

图4为本申请实施例提供的示例性的故障分析流程示意图；

图5为本申请实施例提供的车辆安全监控装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，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公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在现有技术中，通常是定期利用外部诊断仪，对这些硬件的硬件性能进行质量检测，并根据得到的质量检测结果，确定自动驾驶系统的硬件可靠性。但是，若基于现有技术进行硬件的质量检测，不仅需要借助外部诊断器，还无法保证检测结果的实时性，也就不利于保证车辆的行车安全。

针对上述问题，本申请实施例提供的车辆安全监控方法、装置、电子设备及存储介质，通过在当前车辆行驶的过程中，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标；其中，硬件设备至少包括SOC和MCU；根据硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全监控结果。即通过根据硬件设备在车辆行驶过程中的实时状态指标，确定对应的安全监控结果，提高了安全监控结果的实时性，为提高车辆的行车安全奠定了基础。

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。下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。

首先，对本申请所基于的车辆安全监控系统的结构进行说明：

本申请实施例提供的车辆安全监控方法、装置、电子设备及存储介质，适用于监控自动驾驶车辆的自动驾驶系统硬件设备的安全状态。如图1所示，为本申请实施例基于的车辆安全监控系统的结构示意图，主要包括数据采集装置及用于监控自动驾驶系统硬件设备安全状态的车辆安全监控装置。具体地，利用数据采集装置采集，采集当前车辆中硬件设备的实时状态指标，并将采集到的数据发送到车辆安全监控装置，以利用该装置确定对应的安全监控结果。

本申请实施例提供了一种车辆安全监控方法，用于监控自动驾驶车辆的自动驾驶系统硬件设备的安全状态。本申请实施例的执行主体为电子设备，比如电子设备，比如车载控制器、ECU和MCU等可用于监控车辆安全状态的电子设备。

如图2所示，为本申请实施例提供的车辆安全监控方法的流程示意图，该方法包括：

步骤201，在当前车辆行驶的过程中，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标。

其中，硬件设备至少包括SOC和MCU。

需要说明的是，在车辆行驶的过程中，尤其在车辆处于自动驾驶状态下行驶的过程中，自动驾驶系统所涉及的多种硬件设备均处于工作状态，此时采集的硬件设备的实时状态指标较为贴合实际，有利于提高安全监控结果的准确性。

步骤202，根据硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全监控结果。

其中，当硬件设备为SOC时，实时状态指标包括传感器输入接口电路的状态信息、SOC上电时序、SOC供电电压和SOC温度中的至少一项。

相应地，当硬件设备为MCU时，实时状态指标包括IMU内部故障监控结果、GPS天线接口电路的状态信息、风扇驱动电路的状态信息、CAN总线收发器状态信息和MCU供电电压中的至少一项。

具体地，可以按照预设的安全评估标准，根据所得到的多种硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全监控结果。其中，安全评估标准具体可以根据当前车辆的实际驾驶环境和车辆属性信息等因素来设定，具体本申请实施例不做限定。

在上述实施例的基础上，为了进一步提高安全监控结果的准确性，作为一种可实施的方式，在一实施例中，当硬件设备的实时状态指标为SOC的传感器输入接口电路的状态信息时，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标，包括：

步骤2011，监控传感器电源芯片的状态监控管脚输出的电平信号；或，监控传感器输入接口电路的输出电压；

步骤2012，根据电平信号或输出电压，确定传感器输入接口电路的状态信息。

其中，传感器具体可以指摄像头和雷达等外部传感器。

具体地，当传感器电源芯片的状态监控管脚输出的电平信号为高电平时，确定传感器电源芯片正常，即传感器输入接口电路的状态信息为正常；当传感器电源芯片的状态监控管脚输出的电平信号为低电平时，确定传感器电源芯片异常，即传感器输入接口电路的状态信息为异常。

具体地，利用传感器电源芯片的电源开关(如TLE75080)对电源芯片输出给传感器的电压进行监控，当监控到电压出现反向、对地或者对电源短路、对地或者电源断路、欠压、过流、热保护、过压以及ESD等，确定传感器输入接口电路的状态信息为异常。

类似地，在一实施例中，还可以对电源芯片的电源输出的VCC_8V_D进行AD采样，以监控电源芯片的输出电压的变化范围，然后根据其变化范围，判断电源芯片是否发生了过压、欠压、对地短路对电源短路、断路等，若是，则确定传感器输入接口电路的状态信息为异常。

进一步地，在一实施例中，当确定传感器输入接口电路的状态信息为异常时，可以控制传感器电源芯片停止供电。

具体地，MCU与传感器电源芯片之间可以通过SPI接口实现状态跳转，以使传感器电源芯片停止供电，进而支撑传感器电源通道故障保护功能。

相应地，在一实施例中，当硬件设备的实时状态指标为SOC上电时序时，可以监控SOC的上下电时序。其中，SOC的上电时序是SOC能够正常工作的前提，监控上下电时序是否正确，当出现异常时进行上下电时序的重新配置。

类似地，在一实施例中，当硬件设备的实时状态指标为SOC供电电压和/或MCU供电电压时，可以对SOC和/或MCU的供电电压进行监控。其中，供电电压的监控包括核心芯片的供电以及整板供电输入的监控。监控供电是监控供电是否在预期的范围内，如果不在预期的范围内，可以将异常报告给监控综合管理软件，进行综合分析与处理。核心芯片的供电监控包括MCU、SOC及相关外围电路的供电电压的监控；整板供电输入监控主要是监控系统双冗余供电系统的电压监控及5V供电系统的监控。供电的监控接口主要是ADC和I2C。

类似地，在一实施例中，如图3所示，为本申请实施例提供的示例性的车辆安全监控系统的框架图，当硬件设备的实时状态指标为SOC温度时，可以监控控制器的温度以及核心器件的温度。硬件控制器配置4个温度传感器，采用I2C接口。核心器件的温度包括主SOC、从SOC、PMIC和IMU等核心器件的温度，其温度或者状态可通过其相应接口读取。

类似地，在一实施例中，当硬件设备的实时状态指标为IMU内部故障监控结果时，IMU的监控主要是对IMU进行安全机制部署以及出现异常时的上报，即IMU部署的机制可以监控IMU内部故障，并得到对应的IMU内部故障监控结果。其中，IMU的芯片是ASIL-B的，IMU与MCU之间的通信采用SPI接口。

类似地，在一实施例中，当硬件设备的实时状态指标为GPS天线接口电路的状态信息时，可以监控GPS的天线硬件接口是否出现开路、短路等异常，并将监控结果(GPS天线接口电路的状态信息)周期性地传送至监控综合管理软件模块进行异常处理。

类似地，在一实施例中，当硬件设备的实时状态指标为风扇驱动电路的状态信息时，可以监控风扇驱动接口是否出现开路、短路等异常，并将监控结果(风扇驱动电路的状态信息)周期下性地传送至监控综合管理软件模块进行异常处理。

类似地，在一实施例中，CAN总线是控制器与整车的主要通信接口，其工作状态关系到行车的安全。当硬件设备的实时状态指标为CAN总线收发器状态信息时，由于可以监控CAN总线收发器的状态，并将监控结果(CAN总线收发器状态信息)周期性地传送至监控综合管理软件模块，进行分析及处理。

类似地，在一实施例中，还可以监控外部供电异常和MCU紧急响应功能，例如当监控到外部供电异常时，在500ms内，MCU进行紧急响应，进行安全刹停等操作，从而保证行车的安全。也可以对SOC的程序流、心跳监控，例如利用MCU通过SPI对SOC上的程序进行程序流、心跳监控，以及时发现SOC的故障，并将故障上报到监控综合管理模块进行分析及处理。还可以监控监控综合管理模块，其中，监控综合管理模块用于收集监控到的故障信息、对故障进行分类和分析，然后根据预定的策略进行故障处理。

具体地，在一实施例中，根据硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全故障类型；根据安全故障类型，确定当前车辆的安全监控结果；其中，安全监控结果至少包括安全故障类型对应的故障等级。

需要说明的是，由于本申请实施例采用了多种硬件设备的实时状态指标，而有些安全状态指标的异常不会在短时间内对行车安全造成影响，因此，为了避免因为车辆的频繁报警而影响车辆的行车效率，可以利用监控综合管理模块对车辆的故障进行分析，以实现故障分级，具体可以分为高危故障、危险故障和一般故障。

其中，如图4所示，为本申请实施例提供的示例性的故障分析流程示意图，具体还可以根据得到的故障信息，判断当前发生的故障时单一故障，还是相互影响的组合故障，以帮助车辆维修人员确定针对性的维修方案。

进一步地，在一实施例中，可以根据当前车辆的安全监控结果，对当前车辆的驾驶状态进行控制。

示例性的，若当前车辆的安全监控结果对应的故障等级为高危故障，则控制车辆进入紧急制动状态；若当前车辆的安全监控结果对应的故障等级为危险故障，则进行车辆报警，以提醒驾驶员当前车辆发生了故障，具体可以以提示音等方式报警。

本申请实施例提供的车辆安全监控方法，通过在当前车辆行驶的过程中，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标；其中，硬件设备至少包括SOC和MCU；根据硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全监控结果。即通过根据硬件设备在车辆行驶过程中的实时状态指标，确定对应的安全监控结果，提高了安全监控结果的实时性，为提高车辆的行车安全奠定了基础。并且，实现了对控制器硬件SOC端的安全监控，保证自动驾驶算法操作系统的正常运行。实现了对MCU端的安全监控，保证整车控制安全有效的同时，算法下发的控制指令安全转发到整车。实现了对系统级的安全监控，对综合管理模块的安全监控，对系统故障进行分级处理，为提高故障处理效率奠定了基础。

本申请实施例提供了一种车辆安全监控装置，用于执行上述实施例提供的车辆安全监控方法。

如图5所示，为本申请实施例提供的车辆安全监控装置的结构示意图。该车辆安全监控装置50包括监控模块501和确定模块502。

其中，监控模块，用于在当前车辆行驶的过程中，监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标；其中，硬件设备至少包括SOC和MCU；确定模块，用于根据硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全监控结果。

具体地，在一实施例中，当硬件设备为SOC时，实时状态指标包括传感器输入接口电路的状态信息、SOC上电时序、SOC供电电压和SOC温度中的至少一项。

具体地，在一实施例中，当硬件设备为MCU时，实时状态指标包括IMU内部故障监控结果、GPS天线接口电路的状态信息、风扇驱动电路的状态信息、CAN总线收发器状态信息和MCU供电电压中的至少一项。

具体地，在一实施例中，当硬件设备的实时状态指标为SOC的传感器输入接口电路的状态信息时，监控模块，具体用于：

根据电平信号或输出电压，确定传感器输入接口电路的状态信息。

具体地，在一实施例中，当确定传感器输入接口电路的状态信息为异常时，该装置还包括：

控制模块，用于控制传感器电源芯片停止供电。

具体地，在一实施例中，确定模块，具体用于：

根据硬件设备的实时状态指标，确定当前车辆的安全故障类型；

根据安全故障类型，确定当前车辆的安全监控结果；其中，安全监控结果至少包括安全故障类型对应的故障等级。

具体地，在一实施例中，确定模块，还用于：

根据当前车辆的安全监控结果，对当前车辆的驾驶状态进行控制。

关于本实施例中的车辆安全监控装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本申请实施例提供的车辆安全监控装置，用于执行上述实施例提供的车辆安全监控方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。

本申请实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的车辆安全监控方法。

如图6所示，为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备60包括：至少一个处理器61和存储器62；

存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上实施例提供的车辆安全监控方法。

本申请实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的车辆安全监控方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的车辆安全监控方法。

本申请实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的车辆安全监控方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。

在本申请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，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。

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，在本申请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)执行本申请各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，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申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种车辆安全监控方法，其特征在于，包括：

根据所述硬件设备的实时状态指标，确定所述当前车辆的安全监控结果；

当所述硬件设备的实时状态指标为SOC的传感器输入接口电路的状态信息时，所述监控当前车辆中硬件设备的实时状态指标，包括：

根据所述电平信号或所述输出电压，确定所述传感器输入接口电路的状态信息；

当确定所述传感器输入接口电路的状态信息为异常时，控制所述传感器电源芯片停止供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述硬件设备为SOC时，所述实时状态指标包括传感器输入接口电路的状态信息、SOC上电时序、SOC供电电压和SOC温度中的至少一项。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述硬件设备为MCU时，所述实时状态指标包括IMU内部故障监控结果、GPS天线接口电路的状态信息、风扇驱动电路的状态信息、CAN总线收发器状态信息和MCU供电电压中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述硬件设备的实时状态指标，确定所述当前车辆的安全监控结果，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

6.一种车辆安全监控装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于根据所述硬件设备的实时状态指标，确定所述当前车辆的安全监控结果；

当所述硬件设备的实时状态指标为SOC的传感器输入接口电路的状态信息时，所述监控模块，具体用于：

所述装置还包括：控制模块；

当确定所述传感器输入接口电路的状态信息为异常时，所述控制模块用于控制所述传感器电源芯片停止供电。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至5任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至5任一项所述的方法。