一种车辆故障的诊断系统及方法
阅读：792发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种车辆故障的诊断系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种车辆故障的诊断系统及方法，其中，该系统包括：数据上传设备，用于记录并上传车辆行驶过程中各功能模 块 的运行数据；第一故障诊断单元包括：第一故障诊断单元，用于获取运行数据，提取诊断特征数据，判断是否有故障发生，当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码；第二故障诊断单元包括：监控模块，用于判断第一故障诊断单元是否正常运行；故障诊断模块，当第一故障诊断单元的运行出现故障时，用于获取运行数据，根据运行数据，判断各功能模块的运行状态；当是故障状态时，生成第二故障信息；故障处理单元，用于根据第一故障信息、第二故障信息中之一与故障提示信息确定各功能模块中是否发生故障。，下面是一种车辆故障的诊断系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种车辆故障的诊断系统，其特征在于，包括：数据上传设备、第一故障诊断单元、第二故障诊断单元及故障处理单元，其中，
所述数据上传设备用于记录车辆行驶过程中各功能模块的运行数据，并上传所述运行数据；
所述第一故障诊断单元，用于获取所述运行数据，所述运行数据包括软件运行数据和硬件运行数据；根据所述运行数据提取诊断特征数据，根据所述诊断特征数据判断是否有故障发生，当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据所述故障代码查询故障特征信息；
所述第二故障诊断单元包括：
监控模块，用于判断所述第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息；
故障诊断模块，当所述第一故障诊断单元的运行出现故障时，所述故障诊断模块用于获取所述运行数据，根据所述运行数据，判断各所述功能模块的运行状态；当所述功能模块的运行状态是故障状态时，生成第二故障信息；
故障处理单元，用于根据所述第一故障信息、第二故障信息中之一与故障提示信息确定各所述功能模块中是否发生故障。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一故障诊断单元具体用于：
根据所述诊断特征数据，判断所述功能模块的故障标志位是否置起；
当故障标志位置起时，确定所述功能模块发生故障；
当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据所述故障代码，在预设的故障诊断数据库中查询故障特征信息，所述故障特征信息包括故障发生模块、故障类型、故障等级以及故障程度。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控模块具体用于：
根据预设的问答机制，判断所述第一故障诊断单元是否正常运行。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控模块还用于监控所述数据上传设备的运行状态。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控模块还用于：对所述故障特征信息进行计数。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障处理单元包括：
确认模块，用于根据所述第一故障信息、第二故障信息中之一与所述故障提示信息，确认所述功能模块中的故障是否发生，得到故障确认结果；
故障处理模块，用于根据所述故障确认结果，分析所述故障的产生原因。
7.一种车辆故障的诊断方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的系统的第二故障诊断单元中，其特征在于，包括：
判断所述第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息；
当所述第一故障诊断单元的运行出现故障时，接收车辆各个功能模块的运行数据；
根据所述模块的运行数据，判断所述功能模块的运行状态；
当所述功能模块的运行状态是故障状态时，生成第二故障信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述故障特征信息进行计数，得到所述故障特征信息的数量。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述第一故障诊断单元中的所述第一故障信息；
获取所述第二故障诊断单元中监控到的所述故障特征信息的数量；
根据所述第一故障信息和所述故障特征信息的数量，得到诊断故障率。
一种车辆故障的诊断系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及自动驾驶车辆领域，具体涉及一种车辆故障的诊断系统及方法。
背景技术
[0002] 随着通信技术的高速发展，使自动驾驶车辆的普遍应用成为可能，自动驾驶车辆是在无人主动操控的情况下由计算平台来控制其行为，这种车辆使用诸如毫米波雷达、激光雷达、图像等的传感器设备来感知它们的环境，还使用各种高精技术来控制车辆行为。因此，这种车辆需要使用多个计算平台来执行上述操作。因此，需对多个计算平台进行故障诊断。
[0003] 现有的故障诊断方法采用单一的软件架构执行故障诊断，自动驾驶车辆通常采用多个计算平台，故障诊断系统依据计算平台提供的诊断数据完成故障的诊断，但是，在自动驾驶车辆的行驶过程中，存在着当单一的故障诊断系统出现故障时，无法对进行故障诊断的缺陷。
发明内容
[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中在自动驾驶车辆的行驶过程中，当单一的故障诊断系统出现故障时，无法对进行故障诊断的缺陷，从而提供一种车辆故障的诊断系统及方法。
[0005] 根据第一方面，本发明实施例公开了一种车辆故障的诊断系统，包括：数据上传设备、第一故障诊断单元、第二故障诊断单元及故障处理单元，其中，所述数据上传设备用于记录车辆行驶过程中各功能模块的运行数据，并上传所述运行数据；所述第一故障诊断单元，用于获取所述运行数据，所述运行数据包括软件运行数据和硬件运行数据；根据所述运行数据提取诊断特征数据，根据所述诊断特征数据判断是否有故障发生，当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据所述故障代码查询故障特征信息；所述第二故障诊断单元包括：监控模块，用于判断所述第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息；故障诊断模块，当所述第一故障诊断单元的运行出现故障时，所述故障诊断模块用于获取所述运行数据，根据所述运行数据，判断各所述功能模块的运行状态；当所述功能模块的运行状态是故障状态时，生成第二故障信息；故障处理单元，用于根据所述第一故障信息、第二故障信息中之一与故障提示信息确定各所述功能模块中是否发生故障。
[0006] 结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述第一故障诊断单元具体用于：根据所述诊断特征数据，判断所述功能模块的故障标志位是否置起；当故障标志位置起时，确定所述功能模块发生故障。当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据所述故障代码，在预设的故障诊断数据库中查询故障特征信息，所述故障特征信息包括故障发生模块、故障类型、故障等级以及故障程度。
[0007] 结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述监控模块具体用于：根据预设的问答机制，判断所述第一故障诊断单元是否正常运行。
[0008] 结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述监控模块还用于监控所述数据上传设备的运行状态。
[0009] 结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，所述监控模块还用于：对所述故障特征信息进行计数。
[0010] 结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述故障处理单元包括：确认模块，用于根据所述第一故障信息、第二故障信息中之一与所述故障提示信息，确认所述功能模块中的故障是否发生，得到故障确认结果；故障处理模块，用于根据所述故障确认结果，分析所述故障的产生原因。
[0011] 根据第二方面，本发明实施例公开了一种车辆故障的诊断方法，应用于如第一方面或第一方方面任一实施方式中所述的系统的第二故障诊断单元中，包括：判断所述第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息；当所述第一故障诊断单元的运行出现故障时，接收车辆各个功能模块的运行数据；根据所述模块的运行数据，判断所述功能模块的运行状态；当所述功能模块的运行状态是故障状态时，生成第二故障信息。
[0012] 结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，该方法还包括，对所述故障特征信息进行计数，得到所述故障特征信息的数量。
[0013] 结合第二方面，在第二方面第二实施方式中，该方法还包括：获取所述第一故障诊断单元中的所述第一故障信息；获取所述第二故障诊断单元中所述故障特征信息的数量；根据所述第一故障信息和所述故障特征信息的数量，得到诊断故障率。
[0014] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0015] 1.本发明提供的一种车辆故障的诊断系统，包括：数据上传设备、第一故障诊断单元、第二故障诊断单元及故障处理单元，其中，数据上传设备用于记录车辆行驶过程中各功能模块的运行数据，并上传运行数据；第一故障诊断单元，用于获取运行数据，所述数据包括软件运行数据和硬件运行数据；根据运行数据提取诊断特征数据，根据诊断特征数据判断是否有故障发生，当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据故障代码查询故障特征信息；第二故障诊断单元，用于监控第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息；当第一故障诊断单元的运行出现故障时，故障诊断模块用于获取运行数据，根据运行数据，判断各功能模块的运行状态；当功能模块的运行状态是故障状态时，生成确定第二故障信息；故障处理单元，用于根据第一故障信息、第二故障信息中之一与故障提示信息确定各功能模块中是否发生故障。解决了在现有的车辆故障诊断技术中，存在着的当单一的故障诊断系统出现故障时，无法对进行故障诊断的缺陷，保证了车辆如果产生故障，可以及时的判断，提高了车辆的安全性能，提高车辆故障诊断的准确度。附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1为本发明实施例1中一种车辆故障的诊断系统的一个具体示例的结构框图；
[0018] 图2为本发明实施例1中一种车辆故障的诊断系统中第二故障诊断单元的一个具体示例的结构框图；
[0019] 图3为本发明实施例1中一种车辆故障的诊断系统中故障处理单元的结构框图；
[0020] 图4为本发明实施例2中一种车辆故障的诊断方法的一个具体示例的流程框图。
具体实施方式
[0021] 下面将结合附图对本发明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。
[0022] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0024] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0025] 本发明实施例提供一种车辆故障的诊断系统及方法，可应用于自动驾驶车辆在行驶过程中需要对车辆进行故障诊断的具体应用场景中，由于自动驾驶车辆是在无人主动操控的情况下由计算平台来控制的，也就是说自动驾驶车辆是在没有驾驶员主动操作的情况下进行行驶的，所以，自动驾驶车辆需要多种传感器来代替驾驶员，感知行驶环境的变化，具体地，多种传感器可以是毫米波雷达、激光雷达、图像等可以采集外界环境的设备，在此基础上，自动驾驶车辆还需要使用多种高精尖的技术来代替驾驶员做出决策，发出行驶指令，具体地，可以是全球定位系统(Global Positioning System，GPS)技术、导航技术、高精地图技术、人工智能技术、监控装置技术、车辆到车辆通信技术、车辆到基础设施技术和线控驾驶技术。
[0026] 所以，自动驾驶车辆会使用多种计算系统来执行上述操作，具体地，也就是使用多个计算平台来控制自动驾驶车辆的行驶，在自动驾驶的过程中，车辆的各个部分可能产生故障，为了避免事故的发生，需要完善的故障诊断方法，现有的故障诊断系统是对来自于多个计算平台的相同运行数据，进行比较来执行故障诊断，存在着会使故障诊断的准确率和覆盖率降低的缺陷，当单一的故障诊断系统出现异常，会导致无法诊断故障，影响自动驾驶车辆的行驶安全。通过实施本发明，可以通过基于冗余软件架构的车辆故障诊断系统，提高自动驾驶车辆的故障诊断的准确率，即使车辆故障诊断系统中的某个故障诊断单元无法正常运行时，基于冗余软件架构的车辆故障诊断系统也通过调用其他的故障诊断单元，对自动驾驶车辆进行故障的诊断以及分析，系统中采用安全机制，监控故障诊断系统，提高了故障诊断的覆盖率。
[0027] 实施例1
[0028] 本发明实施例提供一种车辆故障的诊断系统，可应用于自动驾驶车辆在行驶过程中需要对车辆进行故障诊断的具体应用场景中，如图1所示，本实施例中辆故障的诊断系统，包括：数据上传设备10、第一故障诊断单元20、第二故障诊断单元30及故障处理单元40，其中：
[0029] 数据上传设备10，用于记录车辆行驶过程中各功能模块的运行数据，并上传运行数据。在本实施例中，数据上传设备10可以是高性能的系统级芯片(System on Chip，SoC)，执行发送指令，可以是自动驾驶过程中需要发送给自动驾驶车辆各个功能模块的指令，具体地，可以是通过自动驾驶感知决策规划等算法得到的执行指令，数据上传设备10可以实时地将各功能模块的运行数据，发送至故障诊断系统，可以是由微控制单元(Micro Control Unit，MCU)构成的故障诊断系统。
[0030] 示例性的，在自动驾驶车辆的计算平台内存在多个功能模块，计算平台可以实时地检测上述各功能模块的运行状态，记录自动驾驶车辆各功能模块的运行数据，并将上述各功能模块的运行数据输送至车辆故障的诊断系统，具体地，自动驾驶车辆中的各功能模块可以是32线激光雷达模块，用于障碍物检测以及即时定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)检测；侧向16线激光雷达模块，用于侧向障碍物的检测以及车辆盲区的补充；惯导和GPS组合模块，用于提供厘米级精度的定位；双目摄像头模块，用于识别车道线、交通标志、行人及其他目标；环视摄像头模块，用于构建车辆周边全方位的环境影响，辅助自动停车以及识别周边障碍物；毫米波雷达模块，用于检测前方车辆以及障碍物，或者是检测侧向的车辆以及障碍物，辅助自动驾驶功能实现自动驾驶车辆的变道、超车等功能；车载通信模块，用于在自动驾驶车辆内数据的传输；自动驾驶车辆中的各功能模块还可以是任意对自动驾驶车辆功能的实现有影响的模块，可以是硬件功能模块，也可以是软件功能模块。
[0031] 第一故障诊断单元20，用于获取运行数据，运行数据包括软件运行数据和硬件运行数据；根据运行数据提取诊断特征数据，根据诊断特征数据判断是否有故障发生，当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据故障代码查询故障特征信息。
[0032] 示例性的，在计算平台驱动自动驾驶车辆行驶的过程中，第一故障诊断单元20可以是按照目标间隔时间获取自动驾驶车辆的各个功能模块的运行数据，具体地，目标间隔时间可以是秒级或者是分钟级，本申请实施例对该目标间隔时间不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定，本申请实施例中该目标间隔时间可以是一秒钟；运行数据包括软件运行数据和硬件运行数据，具体地，软件运行数据通过车载总线获取，可以是CAN系统总线，也可以是以太网系统总线，软件功能模块包括自动驾驶功能实现的算法层的各个功能模块，也可以是支持基础软件层运行的各个模块，例如可以是收集车载通信模块的运行数据，上述的运行数据可以包括该模块内的总线是否正常开启和关闭，传输时间等；硬件运行数据可以从硬件功能模块中直接获取。
[0033] 示例性的，根据运行数据提取诊断特征数据，具体地，可以是上述第一故障诊断单元20对运行数据进行分析，运行数据可以表示该功能模块的运行状态，是正常状态，或者是故障状态；提取出运行数据中与功能模块是否发生故障有关的信息，也就是诊断特征数据，例如，可以是功能模块标识信息、功能模块故障类型、功能模块故障等级以及功能模块故障关联信息。第一故障诊断单元20可以通过诊断特征数据获得该功能模块是否发生故障，当发生故障时，生成第一故障信息和故障代码，具体地，第一故障信息表示自动驾驶车辆的功能模块发生故障，可以是“自动驾驶车辆内的功能模块发生故障”；故障代码表示自动驾驶车辆具体是发生何种故障，例如，当生成的故障代码是P019；1时，表示此时燃油压力感知器发生故障；当生成的故障代码是P021；7时，表示此时发生车辆引擎过热的故障，具体地，故障代码可以根据国际上通用的代码来具体表示。燃油压力感知器发生故障；根据故障代码可以查询故障特征信息，具体地，故障特征信息包括故障功能模块ID信息、故障类型信息、故障等级信息及故障程度信息等。具体地，在本发明实施例中。第一故障诊断单元20的数量，可以是一个，也可以是多个，执行车辆的故障诊断功能。
[0034] 如图2所示，第二故障诊断单元30，包括：
[0035] 监控模块301，用于判断第一故障诊断单元20是否正常运行，生成故障提示信息。在本实施例中，监控模块301，通过获取到的第一故障诊断单元20的运行数据，从而判断上述第一故障诊断单元20是否在正常运行，生成故障提示信息，具体地，故障提示信息可以表示第一故障诊断单元20正常运行，例如，监控模块301可以通过发出“故障诊断系统正常运行”的提示信息，来表示第一故障诊断单元20正在正常运行；故障提示信息可以表示第一故障诊断单元20运行故障，例如，监控模块301可以通过发出“故障诊断系统运行故障”的提示信息，来表示第一故障诊断单元20已经发生故障。
[0036] 故障诊断模块302，当第一故障诊断单元20的运行出现故障时，故障诊断模块302用于获取运行数据，根据运行数据，判断各功能模块的运行状态；当功能模块的运行状态是故障状态时，根据运行数据获取模块的故障特征信息，并根据故障特征信息确定第二故障信息；
[0037] 示例性的，由于本发明实施例提供的故障诊断系统是基于冗余软件架构的故障诊断系统，当监控模块301判断出第一故障诊断单元20发生故障时，上述故障诊断系统中的第二故障诊断单元30开始获取自动驾驶车辆中各功能模块的运行数据，运行数据可以表示该功能模块的运行状态，是正常状态，或者是故障状态；具体地，可以是上述第一故障诊断单元20对运行数据进行分析，运行数据可以表示该功能模块的运行状态，是正常状态，或者是故障状态；当该功能模块的运行状态是故障状态时，生成第二故障信息，可以是“自动驾驶车辆内的功能模块发生故障”。
[0038] 故障处理单元40，用于根据第一故障信息、第二故障信息中之一与故障提示信息确定各功能模块中是否发生故障。
[0039] 在本实施例中，当生成第一故障信息并且故障提示信息提示“故障诊断系统正常运行”时，表示自动驾驶车辆内有功能模块发生故障，并且第一故障诊断单元20的判断是有效且准确的；当没有生成第一故障信息并且故障提示信息提示“故障诊断系统正常运行”时，表示自动驾驶车辆内没有功能模块发生故障，并且第一故障诊断单元20的判断是有效且准确的；当生成第一故障信息，但是故障提示信息提示“故障诊断系统运行故障”时，或者是没有生成第一故障信息，但是故障提示信息提示“故障诊断系统运行故障”时，都表示自动驾驶车辆内可能有功能模块发生故障，此时第一故障诊断单元20的判断是无效的，不准确的，此时故障诊断单元开始工作，当生成第二故障信息，表示自动驾驶车辆内有功能模块发生故障，当没有生成第二故障信息，表示自动驾驶车辆内没有功能模块发生故障。
[0040] 本发明提供的一种车辆故障的诊断系统，该系统包括：通过数据上传设备记录车辆行驶过程中各功能模块的运行数据，并上传运行数据，通过第一故障诊断单元获取运行数据，所述数据包括软件运行数据和硬件运行数据；根据运行数据提取诊断特征数据，以及根据诊断特征数据判断是否有故障发生，当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据故障代码查询故障特征信息；通过第二故障诊断单元判断第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息；当第一故障诊断单元的运行出现故障时，故障诊断模块可以获取运行数据，根据运行数据，判断各功能模块的运行状态；当功能模块的运行状态是故障状态时，生成确定第二故障信息；最后可以通过故障处理单元，根据第一故障信息、第二故障信息中之一与故障提示信息确定各功能模块中是否发生故障。解决了在现有的车辆故障诊断技术中，存在着的当单一的故障诊断系统出现故障时，无法对进行故障诊断的缺陷，保证了车辆如果产生故障，可以及时的判断，提高了车辆的安全性能，提高车辆故障诊断的准确度，还可以确保故障诊断系统中的故障诊断单元的运行状态，如果故障诊断单元有异常情况发生，可以被系统监控到并调用与此单元独立且冗余的故障诊断单元，从而可以提高自动驾驶车辆中故障诊断的覆盖率。
[0041] 作为本申请一个可选实施方式，上述的第一故障诊断单元20具体用于：根据诊断特征数据，判断功能模块的故障标志位是否置起；当故障标志位置起时，确定功能模块发生故障。当有故障发生时，生成故障代码，根据故障代码，在预设的故障诊断数据库中查询第一故障信息，第一故障信息包括故障发生模块、故障类型、故障等级以及故障程度。
[0042] 示例性的，诊断特征数据可以通过传递信号的方式传输，此时，诊断特征数据可以存储到指定的非易失性随机访问存储器，具体是指在存储器断电后仍能继续保持存储数据的一种随机存取存储器，可以保证自动驾驶车辆中关键的数据可以稳定保存，不易丢失。
[0043] 示例性的，自动驾驶车辆的各个功能模块内部都预先设置有故障标志位，具体地，故障标志位表示该功能模块是否有故障发生，故障标志位可以在置起位置或默认位置，当故障标志位在置起位置时，表示该功能模块有故障发生；当故障标志位在默认位置时，表示该功能模块没有故障发生。
[0044] 示例性的，当故障标志在置起位置时，表示该功能模块有故障发生；生成第一故障信息和故障代码，具体地，第一故障信息表示自动驾驶车辆的功能模块发生故障；故障代码的生成是遵循法律法规，可以根据故障代码查询故障特征信息，例如，可以根据故障代码在预设的故障诊断数据库中查询故障特征信息，故障诊断数据库是在设计故障诊断系统时就建立的数据库，其中包含故障特征信息。
[0045] 示例性的，上述的故障特征信息包括故障发生模块、故障类型、故障等级及故障程度，可以根据故障发生模块信息确定具体是哪个模块发生故障，例如，通过故障发生模块信息中的模块ID确定发生故障的模块，在自动驾驶车辆的各功能模块中，每一个功能模块可以对应着唯一的一个模块ID，因此，根据模块ID就可以确定唯一一个对应的功能模块；还可以根据故障类型信息确定故障发生的类型，具体包括硬件功能模块故障和软件功能模块故障；也可以通过故障等级信息确定故障程度信息，具体地，故障等级分为初级、中级和高级，每个故障级分别具有相对应的故障标准，将故障等级信息与各个故障级别对应的故障标准进行匹配，就可以得到故障等级信息对应的故障程度信息，故障等级信息反应了故障程度，故障等级越高，故障程度越严重。例如，当毫米波雷达功能模块通过CAN总线进行通信，传输数据时，CAN总线的通信故障可以是总线关闭、CAN高线短路，其中，在总线关闭故障中，此故障的故障类型是软件故障，故障等级是中级；在CAN高线短路故障中，此故障的故障类型是是硬件故障，故障等级是初级。另外，如果故障等级是高级时，证明故障程度非常严重，此时故障诊断模块判断已经发生故障，并做出相应的操作，也就是发出停车信号控制自动驾驶车辆立即停车。
[0046] 本发明实施例所提供的车辆故障诊断系统，根据运行数据，提取诊断特征数据，根据诊断特征数据，可以判断功能模块的故障标志位是否置起；当故障标志位置起时，确定功能模块发生故障。当有故障发生时，生成第一故障信息和故障代码，根据故障代码，在预设的故障诊断数据库中查询故障特征信息，故障特征信息包括故障发生模块、故障类型、故障等级以及故障程度。可以准确地判断自动驾驶车辆中是否有模块发生故障，并且可以准确且快速地判断故障发生的位置。类型以及程度，便于自动驾驶车辆控制系统及时地处理故障，提高了自动驾驶车辆的安全性能，更好的保护了乘客的人身安全。
[0047] 作为本申请一个可选实施方式，上述监控模块301具体用于，根据预设的问答机制，判断第一故障诊断单元20是否正常运行，以及监控数据上传设备10的运行状态。
[0048] 在本实施例中，监控模块301具体可以通过程序流监控第一故障诊断单元是否按目标周期运行，具体地，可以在初始化阶段，也就是车辆故障诊断系统建立阶段，把第一故障诊断单元20在程序流监控中注册，在第一故障诊断单元20中添加检查点，便于接收程序流的监控，此时，监控模块301就可以通过监控检查点来监控第一故障诊断单元20是否按目标周期运行。
[0049] 示例性的，监控模块301具体通过预设的问答机制第一故障诊断单元20是否正常工作，实际上就是其工作状态，预设的问答机制可以是智能看门狗机制，具体的，看门狗可以按照目标周期查看第一故障诊断单元20内部的情况，发出询问信息，当第一故障诊断单元20接收到询问信息时，会回复相应的信息，发送至看门狗，当看门狗接收回复信息时，会与预设答案相匹配，当可以匹配上时，智能看门狗发出“第一故障诊断单元运行正常”信息，当询问信息与第一故障诊断单元20回复的信息不匹配时，智能看门狗发出“第一故障诊断单元运行故障”信息，例如，预设的询问信息与相应地回答是“A与a”，当看门狗发出“A”信息时，第一故障诊断单元20回复“a”，此时看门狗发出“第一故障诊断单元运行正常”；当看门狗发出“A”信息时，第一故障诊断单元20回复“A”或其他任意不匹配的信息时，此时看门狗发出“第一故障诊断单元运行故障”，通过上述两种方式，智能看门狗，也就是监控模块301可以监控第一故障诊断单元20的运行状态，实际上，第一故障诊断单元20也可以监控该监控模块301的工作状态，例如，当看门狗发出“A”信息，第一故障诊断单元20回复“A”或其他任意不匹配的信息，此时如果看门狗发出“第一故障诊断单元20运行正常”信息，那么第一故障诊断单元20就可以得知此时的监控模块301运行发生故障。具体地，监控模块301与数据上传设备10的相互监控的实现过程与上述过程类似，在此不再赘述。
[0050] 本发明实施例提供的车辆故障诊断系统，根据预设的智能看门狗机制以及预设的程序流机制，可以监控第一故障诊断单元以及数据上传设备是否正常运行，可以第一故障诊断单元的运行状态是否正常，在有异常情况发生式时，可以及时有对应的故障提示信息报出，并且可以在车辆运行过程稳定保存数据，避免内存数据被篡改，从而提高故障诊断的覆盖率以及准确率，还实现了车辆故障诊断系统中各个单元之间的相互监控，保证了自动驾驶车辆的行车安全，降低了自动驾驶车辆的事故发生率。
[0051] 作为本申请一个可选实施方式，上述监控模块301还用于：对故障特征信息进行计数。故障诊断模块302中的监控模块301对第一故障诊断单元20进行监控，当监控到第一故障诊断单元20发生故障时，收集查询到的故障特征信息，对故障特征信息采用双存储机制，并且进行补码校验，根据模块内预先设置故障计数器，对故障特征信息进行计数，若有故障特征信息收到时，则加1，否则数字不变，当加到最大则从0开始继续累加。例如，当故障特征信息的数量已经达到计数器的最大值时，此时，自动驾驶车辆发出检修指令，此时，可以立即停车，对自动驾驶车辆进行全面的检修，当检修完成后，自动驾驶车辆重新开始运行，此时的故障计数器可以重新从零开始计数。
[0052] 本发明实施例提供的车辆故障诊断系统，该系统还包括通过第二故障诊断单元30中的监控模块301，收集第一故障诊断单元20中的故障特征信息，并进行数量的统计，通过对故障特征信息的技术，可以在故障特征信息达到预设最大值时，进行一次完成且全面的检修，提高了故障诊断系统诊断故障的准确率，还可以进一步的确保自动驾驶车辆的行驶安全，避免交通事故的发生。
[0053] 作为本申请一个可选实施方式，如图3所示，上述故障处理单元40包括：确认模块401，用于根据第一故障信息、第二故障信息中之一与故障提示信息，确认功能模块中的故障是否发生，得到故障确认结果；故障处理模块402，用于根据故障确认结果，分析故障的产生原因。
[0054] 在本实施例中，经过第一故障诊断单元20以及故障提示信息，可以最终确认车辆内故障发生的情况，将确认结果输送故障处理模块402，可以分析故障原因，具体地，当确认发生故障时，通过故障特征信息，确认是车载通信模块发生故障，此时，故障处理模块402可以分析车载通信模块出现故障的原因，可能是车辆电源系统引起的，因为车载通信模块的正常工作电压范围是10.5V-15.0V，如果车辆电源系统提供的工作电压不正常，就会使得车载通信模块出现短暂的不正常工作；也可能是CAN总线系统的链路故障，因为车载通信模块中存在CAN总线，当CAN总线系统出现通信不畅的情况时，具体可以是出现通信线路的短路、断路或线路物理性质变化引起通信信号衰减或失真时，都会导致CAN总线系统无法工作，由此导致车载通信模块发生故障。
[0055] 本发明实施例提供的车辆故障诊断系统，通过再次确认自动驾驶车辆内是否有故障发生，进一步的提高了故障诊断的准确率，确保了自动驾驶车辆的行车安全。
[0056] 实施例2
[0057] 本发明实施例提供一种车辆故障的诊断方法，应用于如上述任一实施例所述的系统的第二故障诊断单元中，可应用于自动驾驶车辆在行驶过程中需要对车辆进行故障诊断的具体应用场景中，如图4所示，包括：
[0058] 步骤S11：判断第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息，详细实施内容可参见上述系统实施例的监控模块301的相关描述。
[0059] 步骤S12：当第一故障诊断单元的运行出现故障时，接收车辆各个功能模块的运行数据，详细实施内容可参见上述系统实施例的故障诊断模块302的相关描述。
[0060] 步骤S13：根据模块的运行数据，判断功能模块的运行状态，详细实施内容可参见上述系统实施例的故障诊断模块302的相关描述。
[0061] 步骤S14：当功能模块的运行状态是故障状态时，根据运行数据，获取模块的故障特征信息，并根据故障特征信息确定第二故障信息，详细实施内容可参见上述系统实施例的故障诊断模块302的相关描述。
[0062] 本发明提供的一种车辆故障的诊断方法，该方法包括：首先判断第一故障诊断单元是否正常运行，生成故障提示信息，故障提示信息可以是第一故障诊断单元在正常运行或者是运行故障，当第一故障诊断单元的运行出现故障时，接收车辆各个功能模块的运行数据；根据模块的运行数据，判断功能模块的运行状态；当功能模块的运行状态是故障状态时，生成第二故障信息。解决了在现有的车辆故障诊断技术中，存在着的当单一的故障诊断系统出现故障时，无法对进行故障诊断的缺陷，保证了车辆如果产生故障，可以及时的判断，提高了车辆的安全性能，提高车辆故障诊断的准确度，还可以确保故障诊断系统中的故障诊断单元的运行状态，如果故障诊断单元有异常情况发生，可以被系统监控到并调用与此单元独立且冗余的故障诊断单元，从而可以提高自动驾驶车辆中故障诊断的覆盖率。
[0063] 作为本申请一个可选实施方式，本发明实施例所提供的车辆故障的诊断方法还包括：获取第一故障诊断单元中的第一故障信息；获取第二故障诊断单元中故障特征信息的数量；根据第一故障信息和故障特征信息的数量，得到诊断故障率。
[0064] 本发明实施例所提供的基于冗余软件架构，而构成的适用于自动驾驶车辆的故障诊断系统，可以使得具有相同运行数据的计算平台之间互为冗余，冗余的计算平台也可以保持车辆子系统在计算平台之一出现故障的情况下保持运行，具体地，也就是各个故障诊断单元互为冗余，即使故障诊断单元之一发生故障，冗余的故障诊断单元也使得故障的检测成为可能，或者是起到监控作用，可以确认故障诊断单元是否运行正常，提高故障诊断的准确度。
[0065] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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