(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210863189.1 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 华研优策 （苏州） 电子科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市相城区高铁新 城太阳路2 266号5幢(1号楼)801室 (72)发明人 董浩　牟康伟　吴昊天　 (74)专利代理 机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 3210 3 专利代理师 乔峰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) B60W 40/00(2006.01) B60W 60/00(2020.01) (54)发明名称 一种自动驾驶决策系统性能局限的预期功 能安全优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种自动驾驶决策系统性能 局限的预期功能安全优化方法， 包括建立决策系 统控制结构， 定义整车系统级别损失； 构建决策 系统局限性仿真危险场景， 进行决策系统局限性 虚拟仿真测试； 判断仿真测试结果是否存在整车 系统级别损失， 若存在整车系统级别损失， 则根 据仿真测试整车表现分析不安全控制行为和不 安全控制行为产生的原因， 以相应对 该决策系统 进行功能改进， 重复步骤； 若不存在整车系统级 别损失， 则判定该决策系统局限性满足功能需 求。 本发明提供的预期功能安全优化方法提高了 自动驾驶决策系统的安全性， 极大地确保整车安 全。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115270450 A 2022.11.01 CN 115270450 A 1.一种自动驾驶决策系统性能局限的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： S1、 建立决策系统控制结构， 定义整车系统级别损失； S2、 构建决策系统局限性仿真危险场景， 进行决策系统局限性虚拟仿真测试； S3、 判断仿真测试结果是否存在整车系统级别损失， 若存在整车系统级别损失， 则根据 仿真测试整车表现分析不安全控制行为和不安全控制行为产生的原因， 以相应对该决策系 统进行功能改进， 重复步骤S1 ‑S3； 若不存在整车系统级别损失， 则判定该决策系统局限性 满足功能需求。 2.根据权利要求1所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 所述决策系统包括环境 信息预测模块、 路径规划模块、 运动规划模块， 将自动 驾驶中感知系统感知到的环境信息输 入到决策系统中， 所述环境信息在决策系统中被分别 传送到所述路径规划模块和环境信息 预测模块， 经所述环境信息预测模块生成车辆运行域内其它交通参与者的环境预测信息， 经所述路径规划模块生成目标汽车在当前场景下初步的期 望路径和期 望速度， 所述环境预 测信息以及初步的期 望路径和期望速度输入至所述运动规划模块， 所述运动规划模块通过 行车安全的代价函数和车辆 自身的动力学模型约束对初步的期望路径和期望速度进行优 化， 并输出 给控制系统。 3.根据权利要求1所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 所述整车系统级别损失 为车辆碰撞。 4.根据权利要求1所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 所述决策系统局限性仿 真危险场景需要组合场景的静态要素和 动态要素， 所述决策系统局限性触发条件基于经验 库， 所述危险场景 结合局限性触发条件形成Sotif场景库。 5.根据权利要求4所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 依据决策系统局限性测 试需求和经验库， 确定决策系统局限性测试用例， 将测试用例用 VTD仿真软件生成对应场 景， 通过UDP通讯， 将VTD中的场景信息导入Simulink模块进 行处理， 提供给决策算法处理并 实时对预设的测试指标进行计算， 从而评估性能结果。 6.根据权利要求5所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 决策算法综合环境信 息 和感知结果， 输出控制命令， 转化为相应车辆模型的相应输出， 实时控制VTD测试场景中目 标汽车的运动。 7.根据权利要求2所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 基于系统理论过程分析 方法， 所述不安全控制行为包括未提供控制行为、 提供系统不需要的控制行为而 具有风险、 提供系统需要的控制行为但提供的时间节点过早或过晚、 提供系统需要的控制行为但控制 行为持续过久或停止过早、 提供系统需要的控制行为但提供的控制行为真值偏大或者偏 小。 8.根据权利要求7所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 在确定不安全控制行为 类型的基础上， 分析所述不安全控制行为产生的原因， 所述不安全控制行为产生原因包括 决策系统自身性能局限、 输入信息有误、 输出信息有误； 所述决策系统自身性能局限包括环 境信息预测模块、 路径规划模块和 运动规划模块数据 处理出错， 所述输入信息有误包括所 述决策系统从所述感知系统获取到的环境信息和定位信息错误， 所述输出信息有误包括所 述决策系统传递给 所述控制系统的行驶轨 迹和行驶车速信息错 误。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270450 A 29.根据权利要求8所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 对于发生整车系统级别 损失的决策系统， 依据性能局限来源提升系统自身的能力， 修复自身错误， 使 该决策系统在 原本的危险场景中不出现整车系统级别损失。 10.根据权利要求8所述的预期功能安全优化方法， 其特征在于， 当所述不安全控制行 为产生原因为决策系统自身性能局限时， 采用以下一种或者多种改进措施： 1)在决策系统中添加环境漏检率校验 模块； 2)在决策系统中添加环境预测信息校验 模块； 3)在决策系统中添加期望路径和期望 速度信息校验 模块； 4)在决策系统中添加处 理相关危险场景的模块； 5)在运动规划模块中添加备用动力学约束模块； 6)在运动规划模块中添加代价 函数校验模块； 7)在路径规划算法中， 设置安全距离， 并在行车过程中， 随时检测安全距离是否得到保 持； 8)在车辆运行时， 运动规划模块在期望 速度输出通道上 添加一个限制器； 9)在车辆泊车时， 运动规划模块在期望 速度输出通道上 添加一个限制器； 10)在运动规划模块中添加紧急制动模块。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270450 A 3