一种数据采集方法和装置

技术领域

本发明涉及汽车辅助驾驶领域，具体涉及了一种数据采集方法、一种数据采集装置和一种计算机可读存储介质。

背景技术

随着智能汽车驾驶辅助技术的高速发展，为开发出更高级别的辅助驾驶功能，车载传感器设备的种类和数量也越来越多，如摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达等等。汽车搭载了多种类、多数量的传感器在路上就可以探测更多、更丰富的路况信息，从而拓展驾驶辅助功能、提升驾驶辅助性能。

但是，由于汽车的行驶环境存在多样性和复杂性，以及目前车载处理器的处理能力存在局限性，在对于车辆环境数据的测试过程中可能遇到因车机端不能处理而导致驾驶辅助系统出故障或直接退出。针对该种问题，当前的技术手段多为在类似故障的场景上进行重复试验。

为了解决现有技术中存在的上述问题，本领域亟需一种用于汽车辅助驾驶的数据采集技术，能够在不增大数据处理量以及处理时间的情况下，采集车辆遇到极限工况时的整个过程的周围环境数据，从而准确地还原出汽车驾驶辅助系统出故障时的车辆环境，以用于驾驶辅助系统遇到紧急情况的问题解析。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的一方面提供了一种数据采集方法，用于汽车辅助驾驶。该数据采集方法包括以下步骤：响应于驾驶辅助功能的开启，判断车辆是否满足采集条件；响应于该车辆满足该采集条件，判断该车辆是否触发该采集条件的采集阈值；以及响应于该采集阈值被触发，以触发时刻为基准，采集该触发时刻前一时间段及后一时间段内的该车辆所处的环境数据。通过执行上述步骤，该数据采集方法能够采集车辆遇到极限工况时的整个过程的周围环境数据，从而准确地还原出汽车驾驶辅助系统出故障时的车辆环境，以用于驾驶辅助系统遇到紧急情况的问题解析。

在一些实施例中，该数据采集方法的该采集条件为车辆处于极限工况或遇到紧急情况，包括紧急制动、方向盘快速转动、外界光线突变、暴雨。

在一些实施例中，该响应于该车辆满足该采集条件，判断该车辆是否触发该采集条件的采集阈值的步骤包括：响应于该车辆处于该紧急制动的工况，判断该车辆的行驶速度是否大于预设速度，并且制动踏板行程的变化量是否大于等于预设制动踏板行程变化量；和/或响应于该车辆处于该方向盘快速转动的工况，判断该车辆的方向盘转向角度是否大于预设转向角度；和/或响应于该车辆遇到该外界光线突变的情况，判断该车辆的前方的光亮值变化量是否大于预设光亮值变化量；和/或响应于该车辆遇到该暴雨的情况，判断该车辆的雨量传感器发送的信号是否为大雨信号。

在一些实施例中，该采集该触发时刻前一时间段及后一时间段内的该车辆所处的环境数据的步骤包括：通过车载摄像头和/或车载毫米波雷达和/或车载激光雷达采集该触发时刻前一时间段及后一时间段内的该车辆的驾驶辅助数据，该驾驶辅助数据包括该车辆所处的环境信息的特征。

在一些实施例中，该数据采集方法的该环境信息的特征包括该车辆所处的环境中的其他车辆数量、其他车辆状态、环境车道数量、本车与其他车辆的距离。

在一些实施例中，该响应于该采集阈值被触发，以触发时刻为基准，采集该触发时刻前一时间段及后一时间段内的该车辆所处的环境数据的步骤还包括：采集该触发时刻前一时间段及后一时间段内的该车辆的整车网络数据，该整车网络数据包括：该车辆的行驶速度、供电档位、驾驶辅助系统状态、车辆稳定控制系统状态、车辆动力控制系统状态、条件触发的时间、车辆GPS位置数据。

本发明的另一方面还提供了一种数据采集装置。该种数据采集装置包括存储器及处理器。该处理器连接该存储器，并被配置用于实施本发明的一方面提供的上述的数据采集方法。通过实施上述数据采集方法，该数据采集装置能够通过执行上述步骤，该数据采集方法能够采集车辆遇到极限工况时的整个过程的周围环境数据，从而准确地还原出汽车驾驶辅助系统出故障时的车辆环境，以用于驾驶辅助系统遇到紧急情况的问题解析。

在一些实施例中，该数据采集装置还包括：车载摄像头和/或车载毫米波雷达和/或车载激光雷达，用于采集车辆所处的环境数据。

此外，本发明的又一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该计算机指令被处理器执行时，实施本发明的第一方面提供的上述的数据采集方法。通过实施上述数据采集方法，该计算机可读存储介质能够通过执行上述步骤，该数据采集方法能够采集车辆遇到极限工况时的整个过程的周围环境数据，从而准确地还原出汽车驾驶辅助系统出故障时的车辆环境，以用于驾驶辅助系统遇到紧急情况的问题解析。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了根据本发明的一方面所提供的一种数据采集装置的结构框图；

图2示出了根据本发明的一方面所提供的一种数据采集方法的流程图；以及

图3示出了根据本发明的一实施例所提供的紧急制动工况下的数据采集方法的流程图。

附图标记：

100 数据采集装置；

110 车载存储单元；

120 车载运算单元；

130 车载摄像头；

140 车载毫米波雷达；

150 车载激光雷达；

S210～S230步骤；以及

S310～S370步骤。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

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“安装”、“相连”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

如上该，由于汽车的行驶环境存在多样性和复杂性，以及目前车载处理器的处理能力存在局限性，在对于车辆环境数据的测试过程中可能遇到因车机端不能处理而导致驾驶辅助系统出故障或直接退出的情况。

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于汽车辅助驾驶的数据采集方法、装置、以及一种计算机可读存储介质，能够采集车辆遇到极限工况时的整个过程的周围环境数据，从而准确地还原出汽车驾驶辅助系统出故障时的车辆环境，以用于驾驶辅助系统遇到紧急情况的问题解析。

在一些非限制性的实施例中，本发明的一方面提供的上述数据采集方法可以由本发明的另一方面提供的上述数据采集装置实施。具体来说，请参考图1。图1示出了根据本发明的一方面提供的数据采集装置的结构示意图。

如图1所示，该数据采集装置100中配置有存储器和处理器。在一些实施例中，存储器可以为车载存储单元110，处理器可以为车载运算单元120。该车载存储单元110包括但不限于本发明的又一方面提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该车载运算单元120连接该车载存储单元110，被配置用于执行该车载存储单元110上存储的计算机指令，以实施本发明的一方面提供的上述数据采集方法。

车载运算单元120可以连接多种不同类型的传感器，包括车载摄像头130、车载毫米波雷达140以及车载激光雷达150中的一者或多者，用于对车辆所处极限工况下的多种不同类型的环境数据进行采集和存储。在车载存储单元110中存储的数据一方面可以100％还原故障时的环境情况，一方面可以将该存储的环境数据经过脱敏处理后，用于车载控制单元的算法改进、模型训练等测试验证环节。

车载运算单元120通过整车网络与车载运算平台通信连接，通过硬线信号与车载摄像头130、车载毫米波雷达140以及车载激光雷达150中的一者或多者通信连接，用于传输不同数据信号。

以下将结合一些用于汽车辅助驾驶的数据采集方法的实施例来描述上述数据采集装置100的工作原理。本领域的技术人员可以理解，这些数据采集方法的实施例只是本发明提供的一些非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制该数据采集装置100的全部工作方式或全部功能。同样地，该数据采集装置100也只是本发明提供的一种非限制性的实施方式，不对下面的数据采集方法中各步骤的实施主体构成限制。

请参考图2，图2示出了根据本发明的一方面提供的一种数据采集方法的流程图。该数据采集方法可以包括以下步骤：

S210：响应于驾驶辅助功能的开启，判断车辆是否满足采集条件。

在本发明的一些实施例中，采集条件包括车辆处于极限工况或遇到紧急情况。极限工况包括紧急制动的工况、方向盘快速转动的工况、遇到外界光线突变的工况等。紧急情况包括车辆遇到暴雨等。在车载运算单元120中可以设定采集条件，如上述的紧急制动、方向盘快速转动、光线突然变化、暴雨等状态条件。这些状态条件信号可以通过整车网络传输到车载运算平台。

S220：响应于车辆满足上述采集条件，判断车辆是否触发上述采集条件的采集阈值。

采集条件的采集阈值可以对应车辆到达该极限工况所对应的临界值。在本发明的一些实施例中，上述在车载运算单元120中设定采集条件和采集阈值可以参看下表1。

表1

如表1所示，在车辆的驾驶辅助功能开启后，当车辆的自动紧急制动功能被触发，车辆处于紧急制动的工况。在车载运算单元120中可以预先设定紧急制动工况对应的采集阈值，预设速度和预设制动踏板行程变化量，例如预设速度可以设为80km/h，预设制动踏板行程变化量可以设为制动踏板完整行程的80％。当车辆运算单元120判断出车辆的行驶速度大于该预设速度80km/h，并且制动踏板行程的变化量大于等于预设制动踏板行程变化量80％时，确定该车辆触发了紧急制动工况下的采集阈值。

在车载运算单元120中还可以预先设定方向盘快速转动工况对应的采集阈值，方向盘的预设转向角度，例如预设转向角度可以设为150°/s。在车辆的驾驶辅助功能开启后，当车辆遇到车辆处于方向盘快速转动的工况时，并且车辆运算单元120判断出车辆的方向盘转向角度大于预设转向角度150°/s，确定该车辆触发了方向盘快速转动工况下的采集阈值。

在车载运算单元120中还可以预先设定光线突然变化工况对应的采集阈值，预设光亮值变化量，例如预设光亮值变化量可以设为3000cd/m

在车载运算单元120中还可以预先设定暴雨情况对应的采集阈值，雨量传感器检测到的表示大雨信号的标识，例如雨量传感器发送0表示没有大雨，发送1表示大雨有效。当车辆遇到暴雨的情况时，并且车辆运算单元120判断出车辆的雨量传感器发送的信号为大雨有效信号1，确定该车辆触发了暴雨情况下的采集阈值。

本领域的技术人员可以理解，上述表1中罗列的采集条件对应的极限工况和紧急情况，以及这些采集条件对应的采集阈值，只是本发明提供的一种非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一种便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据车辆的实际行驶区域所可能发生的实际极限工况、紧急情况，进行采集条件和采集阈值的设定。

S230：响应于采集阈值被触发，以触发时刻为基准，采集触发时刻前一时间段及后一时间段内的车辆所处的环境数据。

当车载运算单元120从整车网络上获取到上述一者或多者的状态条件信号达到其对应的采集条件的采集阈值后，车载运算单元120开始进行车辆的驾驶辅助数据的采集工作。

具体来说，以对应采集条件的采集阈值被触发的时刻为基准，车载运算单元120截取此触发时刻前一时间段(例如，前5秒)及后一时间段(例如，后5秒)内获取到的车辆外部的环境数据。例如，车载运算单元120通过车载摄像头130拍摄的数据可以获取到该车辆所处的环境中的其他车辆数量和环境车道的数量，通过车载毫米波雷达140、车载激光雷达150探测到的数据可以获取到该车辆所处的环境中的其他车辆的运行状态以及该车辆自身与其他车辆之间的距离等外部的环境数据。通过设定特殊工况的采集条件、采集阈值来定向地采集使车辆辅助驾驶系统产生故障的环境条件的数据，有助于对车辆行驶过程中故障问题的进行定向且快速的分析，提高解决问题的效率。

可选地，车载运算单元120还可以截取此触发时刻前一时间段(例如，前5秒)及后一时间段(例如，后5秒)内获取到的车辆内部的整车网络数据。整车网络数据可以包括车辆状态数据，例如该车辆的行驶速度、车辆供电档位、驾驶辅助系统状态、车辆稳定控制系统状态、车辆动力控制系统状态、条件触发的时刻、车辆GPS位置数据等。通过采集整车网络数据，将车辆遇到特殊工况时外部环境数据和内部状态数据相结合，从而使得获取的驾驶辅助数据更为全面，更利于后续对采集数据脱敏处理后，结合每辆车的实际情况，对其遇到的故障和问题进行专项验证。

通过上述采集触发时刻前、后一段时间的数据，可以获取车辆遇到的极限工况从其即将发生到其结束，或持续一段时间的整个过程的完整外部环境数据。通过观察发生前的数据可以便于分析该极限工况发生的原因，观察该极限工况发生后的数据可获知车辆在经历该特殊工况后的后续状态，例如是否还能够正常运行，后续运行过中有无某一机械或电气设备失灵，后续还能够正常运行的里程数等。

对于触发时刻前一时间段和后一时间段的截取长度选择不宜过短，否则容易导致获取到的数据过少而变成无效数据，但是截取长度选择也不宜过长，过长的时间段容易导致数据的传输时间过长，中间能量消耗大。

在车载运算单元120获取到采集的触发时刻前后时间段内的驾驶辅助数据后，可以将该数据存储于车载存储单元110。

为了更好地介绍本发明所保护的数据采集方法，请参看图3，图3示出了根据本发明的一些实施例所提供的紧急制动工况下的数据采集方法的流程图。该紧急制动工况下的数据采集方法的步骤具体可以包括：

执行步骤S310，车载运算单元120检测驾驶辅助功能是否开启。

在确定车辆的驾驶辅助功能开启后，执行步骤S320，车载运算单元120对制动踏板行程数据进行实时计算。

执行步骤S330，车载运算单元120实时计算制动踏板行程变化量是否大于等于制动踏板完整行程的80％。

响应于制动踏板行程变化量大于等于制动踏板完整行程的80％的判断结果，执行步骤S340，车载运算单元120记录该紧急制动工况的采集阈值的触发时刻，并以该触发时刻为基准标记需要采集的前、后时间段的范围(例如，触发时刻前5s，触发时刻后5s)。

执行步骤S350，车载运算单元120获取到标记时间范围内车辆传感器的数据，并将其转移至车载存储单元110中存储。其中，车辆传感器可以包括车载摄像头130、车载毫米波雷达140和车载激光雷达150。通过解析这三种传感器数据可以获知当前车辆所处的行驶环境，并提取该环境信息中的特征，例如该环境中的其他车辆数量、其他车辆状态、环境车道数量、本车与外部车辆的距离等。

可选地，执行步骤S360，车载运算单元120将标记时间范围内车辆CAN总线上的车辆状态数据转移至车载存储单元110中存储。车辆状态数据可以包括该车辆的行驶速度、车辆供电档位、驾驶辅助系统状态、车辆稳定控制系统状态、车辆动力控制系统状态、条件触发的时刻、车辆GPS位置数据等。

可选地，执行步骤S370，车载运算单元120可以检查数据是否存储完成，响应于所有的驾驶辅助数据都存储完毕，结束本次数据采集工作。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

综上该，本发明提供了一种用于车辆辅助驾驶的数据采集方法和装置。通过执行上述步骤，该数据采集方法能够采集车辆遇到极限工况时的整个过程的周围环境数据，从而准确地还原出汽车驾驶辅助系统出故障时的车辆环境，以用于驾驶辅助系统遇到紧急情况的问题解析。

上述数据采集方法通过设定特殊工况的采集条件、采集阈值来定向地采集使车辆辅助驾驶系统产生故障的环境条件的数据，有助于对车辆行驶过程中故障问题的进行定向且快速的分析，提高解决问题的效率。将采集到的数据经过脱敏处理后，可用于机器学习，可以对故障和问题进行专项验证，而且采集的数据可以进一步丰富机器学习训练的场景库。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。