用于修改自主车辆的控制单元的方法和系统技术方案

本发明专利技术是一种用于修改配备有传感器的自主车辆的控制单元的方法，在该方法的过程中：在脱离事件之前的分析时间窗口中在该自主车辆的自主驾驶模式中执行的自主测试动作期间记录脱离相关数据(S40)；在模拟器装置中基于该脱离相关数据来生成用于该分析时间窗口的虚拟场景，并且执行第一虚拟运行，以使得该第一虚拟运行导致该虚拟场景中的脱离事件(S50)；基于该虚拟场景来标识控制单元的操作不恰当的组件(S60)；以及修改该控制单元的操作不恰当的组件，执行第二虚拟自主运行(S70)，并且检查是否在该第二虚拟自主运行中避免了该脱离事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于修改自主车辆的控制单元的方法和系统
本专利技术涉及一种用于修改(具体而言—进一步—开发)自主车辆的控制单元的方法，其中该自主车辆配备有基础传感器，其中由基础传感器记录的传感器数据使得控制单元能够以自主驾驶模式控制该自主车辆。本专利技术还涉及一种用于修改自主车辆的控制单元的系统，以及对应的计算机程序产品和计算机可读介质。
技术介绍
自主交通工具开发的安全测试是该过程的关键部分。在没有确保一切正常的情况下上路，尤其是在公共道路上，可能会导致自主车辆的控制系统准备不足以应对这种情况，并且可导致安全驾驶员应当进行干预的情况，甚至更糟的是发生事故。因此，从现有技术中已知用于安全测试的若干不同方法。基于上述原因，扩展测试必须被完成。由此，已知用于模拟技术的许多方法，这些方法可帮助自主车辆的控制单元的开发。在US2017/0132117A1中公开了一种用于为自主交通工具生成测试用例的方法和设备。测试用例生成基于中央数据库，该数据库的数据是从交通中的任何种类的真实交通工具获取的。该文献的方法的缺点是这种测试用例生成被认为适合开发基础控制单元；然而，它不被认为适合处置非预期情形。在与以上文献相对应的US2017/0132118A1中公开了一种用于自主交通工具的测试软件的方法和装置。在FranckGechter等人在第六届系统模拟进展国际会议SIMUL2014发表的TowardsaHybridReal/VirtualSimulationofAutonomousVehiclesforCriticalScenarios(面向用于关键场景的自主交通工具的混合真实/虚拟模拟)中公开了一种用于模拟各种情形的混合模拟技术。提交给Elsevier2011的预印本还有另一篇文章，FranckGechter等人：VIVUS：虚拟智能交通工具城市模拟器：在车队评估的应用，其公开了用于构建虚拟现实的框架。不利的是，该模拟器在许多步骤中需要人类交互。其它模拟框架的公开内容可以在以下链接下找到：·https://uk.mathworks.com/products/automated-driving/features.html·https://uk.mathworks.com/help/driving/examples/model-radar-sensor-detections.html·http://www.vcrashusa.com/模拟框架在DE102007053501A1中公开。在该框架中，创建从中生成许多类似场景的主场景文件。其它模拟框架在DE102007053500A1、DE102008027526B4、DE102011088805A1、US2016/0210383A1和US2017/0161414A1中公开。鉴于已知方法，存在对凭借其能够以比现有技术方法更高效的方式修改(进一步开发)自主车辆的控制单元以使其能够尽可能好地响应非预期情形的方法的需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种用于修改自主车辆的控制单元的方法，该方法最大程度地避免了现有技术方法的缺点。本专利技术的目的是提供凭借其能够以比现有技术方法更高效的方式修改(进一步开发)自主车辆的控制单元以使其能够尽可能好地响应非预期情形的方法。因此，本专利技术的目的是使得可以基于各场景(非预期情形)来进一步开发自主车辆的控制单元，这些场景无法在模拟器中正常构造并且通常将不会被由安全工程师(人工地)生成的情形覆盖。基本地，本专利技术的目的是对自主车辆的控制单元进行进一步开发。换言之，最好在借助包含大量普通日常情况的数据库开发出基本控制框架之后，使其对非预期情形更加敏锐且更具响应性。本专利技术的目的可通过如权利要求1所述的方法来达成。本专利技术的优选实施例在从属权利要求中被限定。根据本专利技术的方法相比于现有技术方法的主要优点来自以下事实：本专利技术的框架在脱离事件，更具体地在连接到脱离事件的脱离报告上构建。脱离事件是非预期情形的结果，这些非预期情形由自主车辆的控制单元来处置。由于脱离对应于其中自主车辆再也无法控制其自身的情形，因此脱离事件直接指向自主车辆的控制系统的将被修改(进一步开发)的组件。以上引用的现有技术方法中没有一种方法使用与脱离事件相对应的测试用例。因此，现有技术方法中不存在揭示自动驾驶中断(即，脱离)的原因的功能性，该分析导致对控制单元的将被修改(改进)的部分的高效标识。由此，在揭示(标识)要修改(改进)的控制区域方面，根据本专利技术的方法比现有技术方法更高效。本专利技术通过使用脱离前的所有可用信息并且只重构测试的相关部分以最大化场景测试流水线的可用性来聚焦于真实世界测试的仅仅关键部分。总之，根据本专利技术，在发生脱离事件时创建(新)场景文件，而许多现有技术方法(诸如DE102007053501A1)使用现有场景文件来工作(或通过基于现有情形来生成新情形)。不像一些现有技术方法，根据本专利技术，车辆的集成传感器不被使用，但使用已被专门校准并添加至车辆的那些传感器(在许多现有技术方法中，只从自主车辆的内部行为(如制动、转向等)收集信息)。这些传感器的作用是重现场景，就像它们发生时那样。根据本专利技术，使用视觉上良好的确定性模拟器，由此运行可重复若干次，并且通过提供恰好相同的输入，将获取相同的输出。因此，注意，借助于本专利技术，自主车辆的控制单元(控制单元—优选地是控制系统的一部分—优选地通过(控制)软件或通过软件和硬件元件的组合来实现)的弱点能够以高效的方式改进。换言之，通过将脱离事件用作要模拟的事件，被认为是非预期的事件可被捕获并处置。在模拟器中使用自主车辆的用基本情形(它在上文中被称为基本控制框架)而不是大量人工生成的测试事件训练的控制单元来处理脱离事件使根据本专利技术的框架是高效的，因为每个单一脱离事件在它被分析什么是脱离原因时导致控制单元的组件中的修改(开发)。因此，在本专利技术中，对控制单元的修改(开发)优选地开始于(已经开发出的)基础级控制单元，该控制单元将变得响应于非预期事件。在根据本专利技术的方法中，基于脱离相关(日志)数据的虚拟世界(及其中的场景)的构建优选地被自动执行。此外，基于所记录(日志记录)的脱离相关数据，虚拟场景(包括具有其特性和行为的周围车辆)也被自动生成。根据模拟器中的确定性运行，脱离(自主模式中断)的原因可被重现、调试并且虚拟地修复。在根据本专利技术的方法中，优选地不需要手动工作来将真实生活场景转换成虚拟场景，以使得不需要计及人类错误。从以下观点来看这也是有利的：场景的一些细节通过人类处理是非常难以或甚至不可能跟随的(例如，当交通中的除了自主车辆以外的车辆将被跟随时)。该方法生成真实生活场景的精确重现，该精度无法通过手动尝试基于可用记录重现场景来达到。由于根据本专利技术的方法优选地只需要计算能力，因此该方法能够高效地缩放，而不管可用的人力如何。所生成的日志文件是通用的，即意味着该文件不取决于单个虚拟模拟器或场景测试框架，因此该文件可以在任何系统中使用。本专利技术的附加优点也在下文中描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于修改自主车辆(30)的控制单元的方法，所述自主车辆(30)配备有被适配成记录传感器数据的基础传感器，在所述传感器数据的基础上能生成所述自主车辆(30)周围的物体和环境的融合模型，其中由所述基础传感器记录的所述传感器数据使所述控制单元能够在自主驾驶模式中控制所述自主车辆(30)，所述方法包括以下步骤：/n当所述控制单元处于第一状态时，由所述基础传感器在所述自主车辆(30)的自主驾驶模式中执行的自主测试动作期间记录所述传感器数据，/n响应于被脱离事件触发，在所述脱离事件之前的分析时间窗口中通过日志记录包括由所述基础传感器记录的所述传感器数据的脱离相关数据(S40)，/n在模拟器装置中基于所述脱离相关数据来生成用于所述分析时间窗口的虚拟场景，其中所述虚拟场景包括具有所述基础传感器的虚拟对应物的所述自主车辆的虚拟对应物，并且在所述自主车辆的虚拟对应物在所述模拟器装置中使用所述控制单元的第一状态的情况下根据所述自主测试动作来执行第一虚拟自主运行，以使得所述第一虚拟自主运行在所述虚拟场景中导致所述脱离事件(S50)，/n基于所述虚拟场景来标识所述控制单元的操作不恰当的组件，其中所述脱离事件已由所述控制单元的所述操作不恰当的组件的不恰当操作导致(S60)，以及/n基于所述控制单元的第一状态通过修改所述控制单元的所述操作不恰当的组件来生成所述控制单元的第二状态，在所述自主车辆的虚拟对应物在所述模拟器装置中使用所述控制单元的第二状态的情况下根据所述自主测试动作来执行第二虚拟自主运行(S70)，检查所述脱离事件是否在所述第二虚拟自主运行中被避免，并且在所述脱离事件在所述第二虚拟自主运行中被避免的情况下存储所述控制单元的经修改的组件。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181109 US 16/185,0881.一种用于修改自主车辆(30)的控制单元的方法，所述自主车辆(30)配备有被适配成记录传感器数据的基础传感器，在所述传感器数据的基础上能生成所述自主车辆(30)周围的物体和环境的融合模型，其中由所述基础传感器记录的所述传感器数据使所述控制单元能够在自主驾驶模式中控制所述自主车辆(30)，所述方法包括以下步骤：
当所述控制单元处于第一状态时，由所述基础传感器在所述自主车辆(30)的自主驾驶模式中执行的自主测试动作期间记录所述传感器数据，
响应于被脱离事件触发，在所述脱离事件之前的分析时间窗口中通过日志记录包括由所述基础传感器记录的所述传感器数据的脱离相关数据(S40)，
在模拟器装置中基于所述脱离相关数据来生成用于所述分析时间窗口的虚拟场景，其中所述虚拟场景包括具有所述基础传感器的虚拟对应物的所述自主车辆的虚拟对应物，并且在所述自主车辆的虚拟对应物在所述模拟器装置中使用所述控制单元的第一状态的情况下根据所述自主测试动作来执行第一虚拟自主运行，以使得所述第一虚拟自主运行在所述虚拟场景中导致所述脱离事件(S50)，
基于所述虚拟场景来标识所述控制单元的操作不恰当的组件，其中所述脱离事件已由所述控制单元的所述操作不恰当的组件的不恰当操作导致(S60)，以及
基于所述控制单元的第一状态通过修改所述控制单元的所述操作不恰当的组件来生成所述控制单元的第二状态，在所述自主车辆的虚拟对应物在所述模拟器装置中使用所述控制单元的第二状态的情况下根据所述自主测试动作来执行第二虚拟自主运行(S70)，检查所述脱离事件是否在所述第二虚拟自主运行中被避免，并且在所述脱离事件在所述第二虚拟自主运行中被避免的情况下存储所述控制单元的经修改的组件。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括基于将所述虚拟场景的确认场景部分的确认模型与用于所述分析时间窗口的至少一部分的所述确认场景部分的融合模型相比较，在生成所述虚拟场景时应用确认数据来确认所述虚拟场景的确认场景部分，并且所述控制单元的所述操作不恰当的组件通过所述确认场景部分的所述确认模型与用于所述分析时间窗口的至少所述部分的所述确认场景部分的所述融合模型的比较来标识。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自主车辆配备有被适配成记录所述确认数据的确认者传感器。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确认者传感器不同于所述基础传感器。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确认者传感器是激光雷达设备。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制单元的距离估计组件被标识为所述控制单元的所述操作不恰当的组件，并且所述控制单元的所述距离估计组件被修改以用于基于所述控制单元的第一状态来生成所述控制单元的第二状态。


7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果通过所述基础传感器在所述分析时间窗口中生成的所述融合模型在所述分析时间窗口中被发现是可接受的，则在执行所述第二虚拟自主运行后，在所述模拟器装置中所述自主车辆的虚拟对应物使用所述控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·邦多尔，L·基申蒂，
申请(专利权)人：智动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：匈牙利;HU