CN114771555A - 自主泊车故障诊断方法、装置和和无人驾驶车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例公开了自主泊车故障诊断方法、装置和无人驾驶车辆。该方法的具体实施方式包括：获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值；根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型；根据所述故障类型确定故障等级；若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。该实施方式提高了自主泊车的安全性。

Description

自主泊车故障诊断方法、装置和和无人驾驶车辆
技术领域
本公开的实施例涉及自动驾驶技术领域，具体涉及自主泊车故障诊断方法、装置和无人驾驶车辆。
背景技术
功能安全标准自2011年公开后，受到车界高度的重视，汽车电子电器系统围绕着该标准开发，以符合该标准为基础设计足够安全的汽车电子电器系统。功能安全相关研究发展至今，已有许多成果，但多是针对传统汽车电子电器系统或是ADAS(Advanced DrivingAssistance System，高级驾驶辅助系统)，而与自主泊车系统甚至是自动驾驶的功能安全相关研究成果则较少。
现阶段针对自主泊车部件故障带来的功能安全问题，缺乏符合功能安全标准的开发流程与安全监控层设计。现有自主泊车系统主要停留在功能层面的开发，包括地图、定位、感知与环境模型、预测与决策、路径规划、与车辆控制等等，缺乏针对自主泊车系统开展系统性的功能安全开发。自主泊车系统缺乏以整车层面设计的功能安全概念指导后续的开发。此外，现有研究大多针对功能层面开展，鲜有探讨基于功能安全设计的自主泊车安全监控层。
发明内容
本公开的实施例提出了自主泊车故障诊断方法和装置。
第一方面，本公开的实施例提供了一种自主泊车故障诊断方法，包括：获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值；根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型；根据所述故障类型确定故障等级；若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。
在一些实施例中，该方法还包括：若故障等级为中度故障，则输出中度故障指示信息并打开双闪，降级行驶到安全区域停车。
在一些实施例中，该方法还包括：若故障等级为重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，紧急停车；若故障等级由轻度故障或中度故障转换成重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，行驶到安全区域停车。
在一些实施例中，在所述根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型之前，所述方法还包括：检测转向系统发送的信号中是否包括故障信息；若检测到故障信息，则输出故障信息不再进行故障诊断。
在一些实施例中，根据故障类型确定故障等级，包括：若在预定时间内故障类型保持不变或真实值持续在非正常区间内，则根据预设的分级表确定故障等级。
在一些实施例中，根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型，包括：若所述真实值和所述参考值的差值的绝对值小于等于预定第一阈值，则故障类型为正常；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第一区间，则故障类型为转向过小，其中，所述第一区间为负数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第二区间，则故障类型为转向过大，其中，所述第二区间为正数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值小于预定第二阈值，则故障类型为反向转向，其中，所述预定第二阈值为所述预定第一区间的下边界；和/或若所述真实值为零但所述参考值不为零，则故障类型为无转向；和/或若所述参考值变化而所述真实值不变化，则故障类型为转向锁死。
在一些实施例中，采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态，包括：获取预定历史时间段内真实值和参考值的差值序列；根据所述差值序列计算方向盘的修正角度；根据所述修正角度调整方向盘转角命令。
在一些实施例中，采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态，包括：获取检测到故障前的车速信息和转角信息；根据所述车速信息和所述转角信息推算行驶轨迹，得到预测的距离和航向差；根据预测的距离和航向差发送控制指令。
第二方面，本公开的实施例提供了一种自主泊车故障诊断装置，包括：获取单元，被配置成获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值；检测单元，被配置成根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型；确定单元，被配置成根据所述故障类型确定故障等级；控制单元，被配置成若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。
在一些实施例中，控制单元进一步被配置成：若故障等级为中度故障，则输出中度故障指示信息并打开双闪，降级行驶到安全区域停车。
在一些实施例中，控制单元进一步被配置成：若故障等级为重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，紧急停车；若故障等级由轻度故障或中度故障转换成重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，行驶到安全区域停车。
在一些实施例中，所述装置还包括校验单元，被配置成：在所述根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型之前，检测转向系统发送的信号中是否包括故障信息；若检测到故障信息，则输出故障信息不再进行故障诊断。
在一些实施例中，确定单元进一步被配置成：若在预定时间内故障类型保持不变或真实值持续在非正常区间内，则根据预设的分级表确定故障等级。
在一些实施例中，检测单元进一步被配置成：若所述真实值和所述参考值的差值的绝对值小于等于预定第一阈值，则故障类型为正常；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第一区间，则故障类型为转向过小，其中，所述第一区间为负数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第二区间，则故障类型为转向过大，其中，所述第二区间为正数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值小于预定第二阈值，则故障类型为反向转向，其中，所述预定第二阈值为所述预定第一区间的下边界；和/或若所述真实值为零但所述参考值不为零，则故障类型为无转向；和/或若所述参考值变化而所述真实值不变化，则故障类型为转向锁死。
在一些实施例中，控制单元进一步被配置成：获取预定历史时间段内真实值和参考值的差值序列；根据所述差值序列计算方向盘的修正角度；根据所述修正角度调整方向盘转角命令。
在一些实施例中，控制单元进一步被配置成：获取检测到故障前的车速信息和转角信息；根据所述车速信息和所述转角信息推算行驶轨迹，得到预测的距离和航向差；根据预测的距离和航向差发送控制指令。
第三方面，本公开的实施例提供了一种用于自主泊车故障诊断的电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，本公开的实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。
第五方面，本公开的实施例提供了一种无人驾驶车辆，包括如第三方面所述的电子设备
本公开的实施例提供的自主泊车故障诊断方法和装置，通过实时监测各个子系统工作状态，并当故障时输出对应故障码。将故障分级，并且监测状态转移，使得在自主泊车，系统在正常时与不同等级故障时皆能够有安全的状态保证安全。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本公开的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
图2是根据本公开的自主泊车故障诊断方法的一个实施例的流程图；
图3a-3d是根据本公开的自主泊车故障诊断方法的应用场景的示意图；
图4是根据本公开的自主泊车故障诊断方法的又一个实施例的流程图；
图5是根据本公开的自主泊车故障诊断装置的一个实施例的结构示意图；
图6是适于用来实现本公开的实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1示出了可以应用本申请的自主泊车故障诊断方法或自主泊车故障诊断装置的实施例的示例性系统架构100。
如图1所示，系统架构100可以包括无人驾驶车辆101(简称无人车)。
无人驾驶车辆101中安装有驾驶控制设备1011、网络1012和传感器1013，服务器102。网络1012用以在驾驶控制设备1011和传感器1013之间提供通信链路的介质。网络1012可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
驾驶控制设备(又称为车载大脑)1011负责无人驾驶车辆101的智能控制。驾驶控制设备1011可以是单独设置的控制器，例如可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)、单片机、工业控制机等；也可以是由其他具有输入/输出端口，并具有运算控制功能的电子器件组成的设备；还可以是安装有车辆驾驶控制类应用的计算机设备。
需要说明的是，实践中无人驾驶车辆101中可以安装有至少一个传感器，例如，激光雷达、摄像头、重力传感器、轮速传感器等。某些情况下，无人驾驶车辆101中还可以安装有GNSS(Global Navigation Satellite S7stem，全球导航卫星系统)设备和SINS(Strap-down Inertial Navigation S7stem，捷联惯性导航系统)等等。
无人车的摄像头采集道路图像、点云数据，然后进行分析处理，确定出障碍物和停车位，也可将数据发给服务器，由服务器进行分析处理。无人车根据分析出的障碍物和停车位发送控制指令，控制方向盘转向角度(参考值)并控制行驶速度。方向盘转角传感器可反馈无人车的实际转的角度(真实值)。无人车可以根据真实值动态调整参考值，进行泊车操作。根据参考值和真实值的差值检测到故障时，可根据故障等级采取相应的容错、降级、安全停车等措施。
需要说明的是，本申请实施例所提供的自主泊车故障诊断方法一般由无人驾驶车辆101执行，也可由服务器102执行，相应地，自主泊车故障诊断装置一般设置于无人驾驶车辆101中，也可设置于驾服务器102中。
应该理解，图1中的驾驶控制设备、网络、传感器、服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的驾驶控制设备、网络、传感器、服务器。
继续参考图2，其示出了根据本申请的自主泊车故障诊断方法的一个实施例的流程200。该自主泊车故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤201，获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值。
在本实施例中，自主泊车故障诊断方法的执行主体(例如图1所示的无人车)可以通过总线上的方向盘转角传感器反馈信号获取车辆的方向盘转角的真实值，从纵横向控制器给出的方向盘转角命令中获得参考值。
步骤202，根据真实值和参考值的差值的取值范围确定故障类型。
在本实施例中，真实值应该和参考值比较接近才是正常范围，小范围内的差异可以认为是正常的，故障类型为正常。如果真实值大于参考值且差值的绝对值大于一定阈值，则故障类型为转向过大。如果真实值小于参考值且差值的绝对值大于一定阈值，则故障类型为转向过小。可选地，转向过大还可进一步分为一般的转向过大和反向转向(差值比一般的转向过大要大)。转向过小还可进一步分为一般的转向过小和无转向(真实值为0)。还有一种故障类型为转向锁死，真实值保持不变。
可为不同的故障类型设置故障码，例如，转向过大为01，转向过小为02，无转向为03等。在检测出故障类型后可输出故障码，可在驾驶操作台上显示。也可报告给无人车的控制器或服务器。
在本实施例的一些可选的实现方式中，根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型，包括：若所述真实值和所述参考值的差值的绝对值小于等于预定第一阈值，则故障类型为正常；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第一区间，则故障类型为转向过小，其中，所述第一区间为负数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第二区间，则故障类型为转向过大，其中，所述第二区间为正数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值小于预定第二阈值，则故障类型为反向转向，其中，所述预定第二阈值为所述预定第一区间的下边界；和/或若所述真实值为零但所述参考值不为零，则故障类型为无转向；和/或若所述参考值变化而所述真实值不变化，则故障类型为转向锁死。
为了对线控转向系统通过基于信号检测的诊断方法进行进一步的故障诊断，将总线上的方向盘转角传感器反馈信号进行如图3a所示的逻辑分类诊断，其中，Valueref表示参考值，Valuereal表示真实值，Valuedegree表示差值。当∣Valuedegree∣≤0.1(第一阈值，可根据停车位的面积自适应调整，如果面积足够大，则第一阈值可设置的更大一些)时为系统正常运行，否则为系统存在故障。根据故障进行梳理，可以归纳不同的故障形式，其中转向过小为方向相同但转角真实值小于参考值的故障，即为Valuereal<Valueref并且Valuereal*Valueref≥0，所以整理可得当待测信号符合-1<Valuedegree<-0.1(第一区间，其上边界和下边界可根据停车位的面积调整，面积越大则第一区间的范围越大)的条件时，则系统可判定为转向过小故障，并以此可以类推当待测信号符合0.1<Valuedegree<1.5(第二区间，其上边界和下边界可根据停车位的面积调整，面积越大则第二区间的范围越大)的条件时，则系统为过大故障；反向转向的形式为转向方向相反，因此故障判断条件为Valuedegree<-1(预定第二阈值，可根据停车位的面积自适应调整，如果面积足够大，则第二阈值可设置的更小一些)；无转向故障为参考值为非0时，真值反馈为0，因此可以将判断条件视为Valuedegree＝-1(不是真的差值为-1，而是表示的状态相反)；转向锁死的故障形式为参考值改变的情况下，车辆转向系统卡死在一角度下不响应控制命令，因此判断条件为ΔValueref≠0且ΔValuereal＝0时为此故障发生。
步骤203，根据故障类型确定故障等级。
在本实施例中，将所有故障类型对应整车的危险性进行分级，有助于不同危险等级的故障采取对应等级的安全手段和报警措施，另外也有益于第一时刻了解车辆故障的程度，因此本申请将自主泊车系统在上述的各个故障进行危险性划分，分为等级1-3的故障等级，分别为轻度故障、中度故障、和重度故障，可预先设置分级表，每种故障类型都有对应的故障等级。可将转向过小设置为轻度故障，将转向过大设置为中度故障。将反向转向、无转向、转向锁死设置为重度故障。
在本实施例的一些可选的实现方式中，若故障等级为中度故障，则输出中度故障指示信息并打开双闪，限制系统的功能，并行驶到安全区域停车。
在本实施例的一些可选的实现方式中，若故障等级为重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，紧急停车；若故障等级由轻度故障或中度故障转换成重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，行驶到安全区域停车。
针对上述3种的等级的分类和处理措施原则如下:
1)轻度故障:原则上为部件的故障轻微影响整车行驶，但整车基本上具备尚可的行驶能力，因此能通过容错手段维持车辆标称行驶能力，报警措施则通过人机界面点亮故障灯或提示等告知车主。
2)中度故障:部件的故障导致某个系统失效或是级联失效，使得车辆具备行驶能力但是能力有限，因此需要采取降级运行措施，例如限制最高车速以极低速行驶，利用车辆剩余良好的部件在安全的条件下使用有限的功能，使得车辆能够在有限的行驶能力将车辆过渡到安全区域等待救援，此时报警措施为通过人机界面点亮故障灯或中度的报警告知，并且打开双闪灯提示车辆周边的交通参与者自车处于故障状态。
3)重度故障:部件的故障导致车辆几乎不具备可行驶的能力，此时需要紧急停车或是安全快速停车等手段保证车辆安全，报警机制也为最高等级，不仅打开双闪灯提示车辆周边的交通参与者外，通过人机界面以较为激烈的报警告知车主，包括故障灯、震动、报警等等机制。
(3)自主泊车系统安全控制方法
当车辆发生故障时，通过故障检测和基于模型的检测方法输出故障码，不同的故障码有其对应的故障等级，采取不同等级的安全手段保证车辆安全，因此本申请设计安全控制策略确保车辆的安全问题。安全控制策略中首先设计了安全状态转移策略，对应不同等级的故障采取不同的措施转移到安全的状态中，并针对自主泊车线控转向系统和的轻微故障设计了容错手段。
步骤204，若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。
在本实施例中，标称运行状态指的是无人车正常运行时的状态，所有功能正常使用，不受限制。安全状态转移策略最低风险策略(Minimal Risk Maneuver，MRM)是系统在最低风险状况(MinimalRisk Condition，MRC)之间转换的能力,针对自主泊车系统设计如图3b所示安全状态转移策略。
当车辆各个部件无故障自主泊车执行正常时,此时为图3b中最左方的位置,因为所有功能正常所以属于标称运行。如图中有三个最低风险状况,分别为容错模式、功能受限、和停止退出三种,并定义各自风险状况的含义如表1所示。
Figure BDA0003637503300000091
表1自主泊车系统最低风险状况
通过最低风险策略,在以上各状况之间进行安全状态的转移,确保安全问题,定义了如表2所示的自主泊车最低风险策略,包含了容错、降级运行、紧急停车、和安全停车四个。其中控制器收到轻度等级的故障码时,通过容错措施将状态转移至容错模块,若是故障部件恢复正常时,则转移回标称运行模式,否则持续进行容错,当容错措施无法保证安全性或是当前故障问题没有相应的容错手段时,则通过安全停车转移至停止退出状态；若是收到中度故障时,则是通过降级运行进行转移当无法确保安全性,再安全停车将状态转移至停止退出；当控制器接受到重度故障时,则快速紧急停车将状态转移至停止退出自动驾驶模式。
Figure BDA0003637503300000101
表2自主泊车最低风险策略
本公开的上述实施例提供的方法，通过根据功能安全概念阶段分析中技术安全要求的需求和建议,设计了自主泊车系统的安全控制策略,其中包括了故障诊断和安全控制策略两大部分。当发生部件故障时,能够有效地判别故障输出故障对应的故障码,同时采取故障码相应故障等级的安全措施将车辆状态转移到安全状态。
针对转向系统和的轻度故障,本申请分别采用了PID(比例-积分-微分)修正控制和航迹推算的安全手段进行容错,确保在自主泊车过程中,在发生上述两者的轻微故障时,能够维持基本的功能。
在本实施例的一些可选的实现方式中，采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态，包括：获取预定历史时间段内真实值和参考值的差值序列；根据所述差值序列计算方向盘的修正角度；根据所述修正角度调整方向盘转角命令。
自主泊车线控转向容错控制策略：
本申请针对自主泊车转向系统的轻微故障,采用PID控制器修正容错措施,当系统发生故障无法正确地响应纵横向控制器给出的方向盘转角命令δsref时,系统的转角传感器反馈的真实值δsreal(k)
δse(k)＝δsreal(k)-δsref(k)
将方向盘转角偏差值δse(k)通过PID控制器得出期望方向盘修正值δsf,最终由安全控制器输出容错方向盘转角命令δsc给执行层，其中容错方向盘转角命令为修正值和新的期望纵横向控制命令之和，期望方向盘修正值δsf和容错方向盘转角命令γsc可以分别表示如下:
Figure BDA0003637503300000111
γsc(k)＝δsref(k)+δsf(k)
在本实施例的一些可选的实现方式中，采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态，包括：获取检测到故障前的车速信息和转角信息；根据所述车速信息和所述转角信息推算行驶轨迹，得到预测的距离和航向差；根据预测的距离和航向差发送控制指令。
容错控制策略：
针对轻度故障，采用航迹推算(如图3c所示)对信号进行修正，航迹推算的参考基准为故障前最后一个时刻正常的信号，根据车速信息和转角信息计算获得行驶的距离ds和航向差
Figure BDA0003637503300000112
通过车辆运动学进行推算，建立航迹推算表示如下:
Figure BDA0003637503300000113
可选地，以独立于定位系统(通过测量车轮滚动圈数、时间来计算车速)的车速信息和转角信息计算获得行驶的距离ds和航向差
Figure BDA0003637503300000114
这样可避免定位误差导致的计算误差，提高计算准确率，从而保证安全泊车。
进一步参考图4，其示出了自主泊车故障诊断方法的又一个实施例的流程400。该自主泊车故障诊断方法的流程400，包括以下步骤：
步骤401，检测转向系统发送的信号中是否包括故障信息。
在本实施例中，自主泊车故障诊断方法的执行主体(例如图1所示的无人车)可以采集线控转向系统的信号,用以判断系统发出的状态信息中是否有故障信息。
步骤402，若检测到故障信息，则输出故障信息不再进行故障诊断。
在本实施例中，在没有故障信息的情况下进行故障诊断(即执行流程200所示的步骤)。如果检测到故障信息，则不进行故障诊断，直接输出故障信息。无人车对这些故障信息已经设置了相应的处理方式。
步骤403，若未检测到故障信息，则获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值。
在本实施例中，具体过程与步骤201基本相同，因此不再赘述。
步骤404，根据真实值和参考值的差值的取值范围确定故障类型。
在本实施例中，具体过程与步骤202基本相同，因此不再赘述。
步骤405，若在预定时间内故障类型保持不变或真实值持续在非正常区间内，则根据预设的分级表确定故障等级。
在本实施例中，诊断过程首先会判断数值是否在正常范围,例如方向盘转向角有转向角度的极限值,若值为正常则进行流程200所示的故障诊断方法。故障等级的确定方法可参照步骤203，不再赘述。当值为不正常或是判断故障时,为了避免误检所以在持续发生一段时间Tchcck后才会确认故障发生输出故障码。
步骤406，若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。
在本实施例中，具体过程与步骤204基本相同，因此不再赘述。具体过程可参见图3d所示。
从图4中可以看出，与图2对应的实施例相比，本实施例中的自主泊车故障诊断方法的流程400体现了对故障诊断过程进行校验的步骤。由此，本实施例描述的方案可以避免虚警误检，提高诊断的准确性。
进一步参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种自主泊车故障诊断装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图5所示，本实施例的自主泊车故障诊断装置500包括：获取单元501、检测单元502、确定单元503、控制单元504。其中，获取单元501，被配置成获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值；检测单元502，被配置成根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型；确定单元503，被配置成根据所述故障类型确定故障等级；控制单元504，被配置成若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。
在本实施例中，自主泊车故障诊断装置500的获取单元501、检测单元502、确定单元503、控制单元504的具体处理可以参考图2对应实施例中的步骤201、步骤202、步骤203、步骤204。
在本实施例的一些可选的实现方式中，控制单元504进一步被配置成：若故障等级为中度故障，则输出中度故障指示信息并打开双闪，降级行驶到安全区域停车。
在一些实施例中，控制单元504进一步被配置成：若故障等级为重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，紧急停车；若故障等级由轻度故障或中度故障转换成重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，行驶到安全区域停车。
在一些实施例中，所述装置还包括校验单元(附图中未示出)，被配置成：在所述根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型之前，检测转向系统发送的信号中是否包括故障信息；若检测到故障信息，则输出故障信息不再进行故障诊断。
在一些实施例中，确定单元503进一步被配置成：若在预定时间内故障类型保持不变或真实值持续在非正常区间内，则根据预设的分级表确定故障等级。
在一些实施例中，检测单元502进一步被配置成：若所述真实值和所述参考值的差值的绝对值小于等于预定第一阈值，则故障类型为正常；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第一区间，则故障类型为转向过小，其中，所述第一区间为负数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值在预定第二区间，则故障类型为转向过大，其中，所述第二区间为正数区间；和/或若所述真实值和所述参考值的差值小于预定第二阈值，则故障类型为反向转向，其中，所述预定第二阈值为所述预定第一区间的下边界；和/或若所述真实值为零但所述参考值不为零，则故障类型为无转向；和/或若所述参考值变化而所述真实值不变化，则故障类型为转向锁死。
在一些实施例中，控制单元504进一步被配置成：获取预定历史时间段内真实值和参考值的差值序列；根据所述差值序列计算方向盘的修正角度；根据所述修正角度调整方向盘转角命令。
在一些实施例中，控制单元504进一步被配置成：获取检测到故障前的车速信息和转角信息；根据所述车速信息和所述转角信息推算行驶轨迹，得到预测的距离和航向差；根据预测的距离和航向差发送控制指令。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质。
一种用于自主泊车故障诊断的电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如流程200或400所述的方法。
一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如流程200或400所述的方法。
一种无人驾驶车辆包括前文所述的电子设备。自动驾驶车辆安装有驾驶控制设备、网络和传感器。网络用以在驾驶控制设备和传感器之间提供通信链路的介质。网络可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。驾驶控制设备负责自动驾驶车辆的智能控制。驾驶控制设备可以是单独设置的控制器，例如可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、单片机、工业控制机等；也可以是由其他具有输入/输出端口，并具有运算控制功能的电子器件组成的设备；还可以是安装有车辆驾驶控制类应用的计算机设备。
图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图6所示，设备600包括检测单元601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器(RAM)603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。检测单元601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
检测单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。检测单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的检测单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。检测单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如自主泊车故障诊断方法。例如，在一些实施例中，自主泊车故障诊断方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由检测单元601执行时，可以执行上文描述的自主泊车故障诊断方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，检测单元601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行自主泊车故障诊断方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。服务器也可以是云服务器，或者是带人工智能技术的智能云计算服务器或智能云主机。服务器可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。服务器也可以是云服务器，或者是带人工智能技术的智能云计算服务器或智能云主机。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (12)

1.一种自主泊车故障诊断方法，包括：
获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值；
根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型；
根据所述故障类型确定故障等级；
若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
若故障等级为中度故障，则输出中度故障指示信息并打开双闪，限制系统的功能，并行驶到安全区域停车。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
若故障等级为重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，紧急停车；
若故障等级由轻度故障或中度故障转换成重度故障，则输出重度故障指示信息并打开双闪，行驶到安全区域停车。
4.根据权利要求1所述的方法，在所述根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型之前，所述方法还包括：
检测转向系统发送的信号中是否包括故障信息；
若检测到故障信息，则输出故障信息不再进行故障诊断。
5.根据权利要求1所述的方法，所述根据故障类型确定故障等级，包括：
若在预定时间内故障类型保持不变或真实值持续在非正常区间内，则根据预设的分级表确定故障等级。
6.根据权利要求1所述的方法，所述根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型，包括：
若所述真实值和所述参考值的差值的绝对值小于等于预定第一阈值，则故障类型为正常；和/或
若所述真实值和所述参考值的差值在预定第一区间，则故障类型为转向过小，其中，所述第一区间为负数区间；和/或
若所述真实值和所述参考值的差值在预定第二区间，则故障类型为转向过大，其中，所述第二区间为正数区间；和/或
若所述真实值和所述参考值的差值小于预定第二阈值，则故障类型为反向转向，其中，所述预定第二阈值为所述预定第一区间的下边界；和/或
若所述真实值为零但所述参考值不为零，则故障类型为无转向；和/或
若所述参考值变化而所述真实值不变化，则故障类型为转向锁死。
7.根据权利要求1所述的方法，所述采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态，包括：
获取预定历史时间段内真实值和参考值的差值序列；
根据所述差值序列计算方向盘的修正角度；
根据所述修正角度调整方向盘转角命令。
8.根据权利要求1所述的方法，所述采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态，包括：
获取检测到故障前的车速信息和转角信息；
根据所述车速信息和所述转角信息推算行驶轨迹，得到预测的距离和航向差；
根据预测的距离和航向差发送控制指令。
9.一种自主泊车故障诊断装置，包括：
获取单元，被配置成获取车辆的方向盘转角的真实值和参考值；
检测单元，被配置成根据所述真实值和所述参考值的差值的取值范围确定故障类型；
确定单元，被配置成根据所述故障类型确定故障等级；
控制单元，被配置成若故障等级为轻度故障，则输出轻度故障指示信息，并采取容错措施使得车辆恢复至标称运行状态。
10.一种用于自主泊车故障诊断的电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个计算机程序，
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
11.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
12.一种无人驾驶车辆，包括如权利要求10所述的电子设备。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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