CN114072694A - 异常诊断装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够提高搭载于车辆的检测器的状态的诊断结果的可靠性的异常诊断装置。异常诊断装置（50）诊断检测车辆周围的信息的检测器（20）的异常，异常诊断装置（50）具备：测位装置（59）、存储包含存在于地上的物体的数据的地图数据（70）的存储装置（55）、比较地图数据（70）和由检测器（20）取得的检测数据而诊断检测器（20）的异常的有无的控制部（51）。

Description

异常诊断装置

技术领域

本发明涉及一种对搭载于车辆的检测器的异常进行诊断的异常诊断装置。

背景技术

近年，在道路上行进的车辆中具备为了实现驾驶支援系统或自动驾驶而使用的检测器。作为所述检测器，有例如雷达传感器、拍摄传感器或者激光雷达等。这些检测器的输出信息用于观测车辆周围的信息，车辆周围的信息包含可行进区域或道路之外的其他车辆或步行者等的障碍物等。

【现有技术文献】

专利文献1：日本特表2014−506325号公报

专利文献2：日本特开2019−507326号公报。

【发明所要解决的课题】

为了保证车辆的安全行进，要求能够检测各个检测器的工作状态。假如在检测器为无法检测的状态时，车辆的系统需要能够应对这样的状态。例如，车辆的系统需要令系统的性能降低、令功能停止。

以往，检测器基于内部的信号以及观测结果而检测自身的状态。例如，与车辆的周围环境变化或者车辆的周围环境一定相对应，判定是否稳定地获取周围环境的检测。假如在示出检测的周围环境没有变化时，或者周围环境为“空”时，判定为由于检测器的前面被污物覆盖等而检测器为无法检测。

但是，这样的以往的判定方法会根据情况而产生误诊断。例如，以往的判定方法在周围环境实际上没有变化的情况、周围什么都不存在得情况下也会判定为无法检测。这样的误诊断会在例如车辆在大的河川或湖上的桥梁、具备高度低的护栏的桥梁上行进时产生。

本发明是鉴于上述问题而提出的，提供一种能够提高搭载于车辆的检测器的状态的诊断结果的可靠性的异常诊断装置。

发明内容

根据本发明一个方面，提供一种诊断检测车辆周围的信息的检测器的异常的异常诊断装置，其具备：测位装置；存储包含存在于地上的物体的数据的地图数据的存储装置；比较地图数据和由检测器取得的检测数据而诊断检测器的异常的有无的控制部。

发明的效果

如以上说明所述，根据本发明，能够提高搭载于车辆的检测器的状态的诊断结果的可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所述的异常诊断装置的结构例的概略图。

图2是表示该实施方式所述的异常诊断装置进行的处理的一例的流程图。

图3是表示特定由雷达传感器检测的物体的处理的一例的流程图。

图4是表示该实施方式所述的异常诊断装置进行的异常判定处理的一例的流程图。

图5是表示自车辆的视野的例的概略图。

图6是表示地图数据的例的概略图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细说明本发明的优选实施方式。另外，本申请说明书以及附图中，对于实质上具有相同功能结构的结构要件标注相同的符号而省略重复说明。

＜1.异常诊断装置的结构例＞

参照图1说明本实施方式所述的异常诊断装置50的结构例。以下的实施方式中，作为检测车辆的周围环境的检测器采用雷达传感器20作为例子进行说明。车辆是作为驱动源而具备内燃机的发动机车辆、作为驱动源而具备电动马达的电动车辆、或者作为驱动源而具备内燃机以及电动马达的混合动力车辆等，没有特别限定。

图1是表示具备异常诊断装置50的车辆的系统结构的概略图。异常诊断装置50包含控制部51、存储装置55、全地球测位系统（GPS）接收器59、网络通信模块61以及雷达传感器20。

控制部51的一部分或者全部由微控制器、集成电路（ASIC）、FPGA（FieldProgrammable Gate Array）、微处理器或者其他任意的电子设备等构成。控制部51的一部分或者全部也可以由固件等的可更新的部件构成，也可以是由来自CPU（CentralProcessing Unit）等的指令来执行的程序模块等。

控制部51也可以构成为执行与一个或者多个软件程序对应的命令。图1示出了使用单一的控制部51的异常诊断装置50的例子，但控制部51也可以构成为多个控制部能够相互通信。由存储装置55、全地球测位系统（GPS）接收器59或者网络通信模块61提供的功能的一部分或者全部也可以使用硬件或者软件而与控制部51统合。

控制部51能够获取车速以及操舵角或者转向角等的车辆的行进状态的信息。这些信息也可以从车速传感器、舵角传感器等直接输入，也可以经由CAN（Controller AreaNetwork）等的通信总线而从搭载于车辆的其他的控制装置输入。

GPS接收器59为了决定自身的地球上的当前位置而接收GPS信号。GPS接收器59为测位装置的一个方式。网络通信模块61与控制部51连接，控制部51能够使用一个或者多个有线或者无线的数字网络而接收发送数据。存储装置55包含RAM（Random Access Memory）或者ROM（Read Only Memory）等的存储元件。存储装置55也可以包含HDD（Hard DiskDrive）或者贮存装置等的存储装置。

存储装置55存储有地图数据70。地图数据70不仅包含道路的数据，还包含道路的车道的实际的位置、存在于道路或者邻接于道路的地上的物体的数据。地图数据70例如是用于自动驾驶控制的地图数据，未图示的自动驾驶控制器参照该地图数据70而设定车辆能够安全地行进的行进位置。

此时存在于地上的物体包含例如交通灯或道路标识、护栏、与道路交叉的其他道路、高架桥、栅栏状支柱、障碍物、立交桥、路缘石、驻车的车辆、井盖等的、存在于道路附近的其他的不移动的物体。在执行雷达传感器20的异常诊断的本实施方式中，存在于地上的物体的数据包含立体数据。立体数据是表示存在于地上的物体的外形的一部分或者全部的数据。

地图数据70能够使用由车外的地图数据生成装置提供的数据而进行更新。地图数据生成装置1例如取得从多个车辆发送的周围环境数据并更新地图数据上的各位置处存在于地上的物体的立体数据，将系统提供给可利用的车辆。此时从车辆发送的周围环境数据也可以是在各车辆中由雷达传感器20等的检测周围环境的检测器取得的物体的数据。地图数据70的更新可以定期地或者不定期地进行。

雷达传感器20是具有照射雷达波的照射部、接收雷达波的反射波的接收部而基于雷达波和反射波来检测物体的检测器。例如，雷达传感器20也可以是中距离雷达传感器、毫米波雷达传感器等的能够适宜地照射雷达的检测器。

控制部51具有作为诊断雷达传感器20的异常的有无的控制部的功能。控制部51将地图数据70和由雷达传感器20取得的物体的检测数据进行比较而诊断雷达传感器20的异常的有无。具体而言，控制部51与包含于地图数据70的立体数据对应，判定是否由雷达传感器20检测到物体，从而诊断雷达传感器20的异常的有无。

控制部51例如也可以基于存在于车辆的位置的周围的地图数据70中所包含的物体的立体数据与由雷达传感器20检测的多个检测点的误差来诊断雷达传感器20的异常的有无。

具体而言，控制部51特定由GPS接收器59特定的GPS位置，决定地图数据70上的车辆的当前的位置。此时，控制部51也可以设定既定的误差而决定地图数据70上的车辆的位置。控制部51在决定了地图数据70上的车辆的位置后特定存在于车辆的位置的周围的预先设定的范围内的物体。

此外，控制部51通过处理由雷达传感器20检测到的物体的检测数据而计算该物体的绝对速度。例如，控制部51在计算出由雷达传感器20检测到的物体与车辆的相对速度后，使用车速以及操舵角或者转向角的信息而减去车辆的速度，从而计算出检测到的物体的绝对速度。在所述绝对速度为零或者设定为无限小的值的阈值（例如0.5km／h）以下时，控制部51判定为检测到的物体是存在于地上的静态的物体。

控制部51将由雷达传感器20检测的物体的多个检测点与在地图数据70上特定的物体的立体数据的信息进行比较，求得相互的误差。控制部51也可以在求得的误差为既定值以上时判定为雷达传感器20中产生了异常。控制部51也可以在不仅一次的判定结果而是预先设定的次数以上都判定误差为既定值以上时，判定为在雷达传感器20中产生了异常。

＜2.异常诊断装置的动作例＞

以下，说明本实施方式所述的异常诊断装置50的动作例。

（3.1.流程图）

图2是表示异常诊断装置50进行的处理的一例的流程图。异常诊断装置50进行的处理借助控制部51和存储于存储装置55的各种程序模块的协动来执行。

首先，异常诊断装置50的控制部51使用从车外的地图数据生成装置1发送的数据而向存储装置55存储地图数据70（步骤S11）。在地图数据70已经存储于存储装置55时，使用从地图数据生成装置1发送的数据更新地图数据70。

接着，控制部51特定地图数据70上的车辆的位置（步骤S13）。具体而言，控制部51基于GPS接收器59接收的GPS信号而特定车辆的GPS位置，并且决定地图数据70上的车辆的位置。如上所述，控制部51也可以设定既定的误差而决定地图数据70上的车辆的位置。

接着，控制部51特定在地图数据70上存在于决定的车辆的位置的周围的候选物体（步骤S15）。例如，控制部51也可以与作为诊断对象的检测器的种类、自车辆的检测方向等对应，特定能够由检测器检测的候选物体。

接着，控制部51基于由雷达传感器20取得的检测信号而特定由雷达传感器20检测的物体（步骤S17）。例如，控制部51也可以按照图3所示的例子而特定由雷达传感器20检测的物体。这里所说的物体的特定还包含特定由雷达传感器20检测不到物体的情况。

首先，控制部51利用雷达传感器20判别是否检测到某些物体（步骤S31）。在由雷达传感器20没有检测到物体时（S31／No），控制部51判定没有检测到静态的物体（步骤S39）。另一方面，在由雷达传感器20检测到物体时（S31／Yes），控制部51决定由雷达传感器20检测到的物体的绝对速度（步骤S33）。例如，控制部51也可以将检测到的物体与车辆的距离的变化除以时间从而计算出物体与车辆的相对速度，并且通过从相对速度减去车速而决定物体的绝对速度。

接着，控制部51判别决定的绝对速度是否为零、或者是否为预先设定的阈值（例如，0.5km／h）以下（步骤S35）。在判定为由雷达传感器20检测到的物体的绝对速度不是零、或者超过了预先设定的阈值时（S35／No），控制部51判定为没有检测到静态的物体（步骤S39）。另一方面，在决定的绝对速度为零、或者为预先设定的阈值以下时（S35／Yes），控制部51判定为检测到静态的物体（步骤S37）。

返回图2，在步骤S17中，在特定了由雷达传感器20检测到的物体后，控制部51比较由雷达传感器20取得的检测数据和包含于地图数据70的物体的立体数据而判定雷达传感器20的异常的有无（步骤S19）。

图4表示判定雷达传感器20的异常的有无的处理的一例。首先，控制部51判别是否由雷达传感器20检测到静态的物体（步骤S41）。在没有检测到静态的物体时（S41／No），在步骤S15中判别特定的地图数据70上的车辆的周围是否存在物体（步骤S53）。在地图数据70上，在车辆的周围存在物体时（S53／Yes），控制部51判定存在雷达传感器20的异常（步骤S51）。另一方面，在地图数据70上在车辆的周围不存在物体时（S53／No），控制部51判定为不存在雷达传感器20的异常（步骤S49）。

步骤S41中，在由雷达传感器20检测静态的物体时（S41／Yes），控制部51特定与检测到的物体对应的地图数据70上的物体（步骤S43）。例如，控制部51也可以基于相对于车辆的位置由雷达传感器20检测到的物体的相对位置或者自车辆到检测到的物体的距离而特定与检测到的物体对应的地图数据70上的物体。

接着，控制部51将由雷达传感器20检测到的静态的物体的多个检测点与在地图数据70上特定的物体的立体数据的信息进行比较，求得彼此的误差（步骤S45）。例如，控制部51也可以求得基于相对于地图数据70上的物体的立体数据的、车辆的GPS位置以及从车辆到基于雷达传感器20的检测点的距离或方向等而特定的该检测点的位置的偏离。

接着，控制部51判别求得的误差是否小于预先设定的阈值（步骤S47）。在求得的误差小于阈值时（S47／Yes），控制部51判定不存在雷达传感器20的异常（步骤S49）。另一方面，当求得的误差为阈值以上时（S47／No），控制部51判定为存在雷达传感器20的异常（步骤S51）。

作为一例，图5表示自某时刻的车辆的视野。图5中，视野中示出了车道71、立交桥73以及道路标识75。图6是表示与该视野对应的地图数据70的图。该地图数据70中示出了能够由雷达传感器20检测的区域X。

在雷达传感器20无异常时，在车辆在车道71上行进中而雷达传感器20到达能够检测道路标识75的位置时，利用雷达传感器20取得与道路标识75对应的检测数据。另一方面，在雷达传感器20异常时，在车辆在车道71上行进中，即便在雷达传感器20到达了能够检测道路标识75的位置时，利用雷达传感器20也无法取得与道路标识75对应的检测数据、或者检测点与实际的道路标识的位置的误差变大。因而，控制部51能够判定雷达传感器20的异常。

另外，控制部51也可以将由雷达传感器20取得的检测数据与地图数据70进行比较，并且与由搭载于车辆的其他的检测器取得的检测数据进行比较而提高诊断结果的可靠性。作为其他的检测器，例如可以举出拍摄传感器、激光雷达、超声波传感器等。例如，控制部51也可以在根据与地图数据70的比较以及与其他的检测器的比较而全部判定为存在异常时，将诊断结果确定为存在达传感器20的异常。

如以上说明的那样，本实施方式所述的异常诊断装置50比较包含存在于地上的物体的立体数据的地图数据70和由雷达传感器20取得的检测数据而诊断雷达传感器20的异常的有无。因此，与实际地存在的物体对应，判定雷达传感器20是否取得了检测数据，从而能够提高雷达传感器20的异常诊断结果的可靠性。

此外，与由雷达传感器20取得的检测数据进行比较的地图数据70使用由地图数据生成装置1发送的数据而进行更新，所以使用可靠性高的地图数据70，能够提高诊断结果的可靠性。

以上，参照附图而详细地说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不限定于该例。只要是具有本发明所述技術领域中的通常知识者，显然能够在专利权利要求书所记载的技术构思的范畴内想到各种变更例或者修正例，对于这些，当然可知也属于本发明的技术范围。

例如，上述实施方式中，作为诊断对象的检测器以雷达传感器20作为例子而进行了说明，但是检测器不限定为雷达传感器20。诊断对象的检测器也可以是拍摄传感器、激光雷达、超声波传感器等的检测车辆的周围环境的各种传感器。

此外，上述实施方式中，说明了作为测位装置而具备GPS接收器59的例子，但是本发明不限定于所述例子。测位装置只要是能够测定车辆的地球上的位置的装置则不限定为GPS接收器59。例如，也可以是一边参照储存于地图数据生成装置的周围环境的数据一边基于由雷达传感器20等的车载传感器检测的周围环境而测定车辆的当前位置的装置。

【符号的说明】

1……地图数据生成装置，20……雷达传感器，50……异常诊断装置，51……控制部，55……存储装置，59……GPS接收器，61……网络通信模块，70……地图数据。

Claims (6)

1.一种异常诊断装置，对检测车辆周围信息的检测器（20）的异常进行诊断，其特征在于，具备：

测位装置（59）；

存储装置（55），存储有包含存在于地上的物品的数据的地图数据（70）；

控制部（51），比较前述地图数据（70）和由前述检测器（20）取得的检测数据而诊断前述检测器（20）的异常的有无。

2.根据权利要求1所述的异常诊断装置，其特征在于，

前述地图数据（70）能够使用由车外的地图数据生成装置（1）提供的数据进行更新。

3.根据权利要求1或2所述的异常诊断装置，其特征在于，

存在于所述地上的物品的数据包含立体数据。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的异常诊断装置，其特征在于，

前述控制部（51）基于包含于前述地图数据（70）的既定的物品的数据和由前述检测器（20）取得的检测数据的误差来诊断前述检测器（20）的异常的有无。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的异常诊断装置，其特征在于，

前述控制部（51）为，与地图数据（70）比较，并且与由其他的检测器取得的检测数据进行比较，诊断前述检测器（20）的异常的有无。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的异常诊断装置，其特征在于，

前述测位装置（59）包含全地球测位系统接收器。

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