[发明专利]基于系统理论危害分析的车道保持辅助系统安全分析方法

摘要

本发明提出一种基于系统理论危害分析的车道保持辅助系统安全分析方法，属于无人驾驶技术安全工程领域。包括：(1)建立车道保持辅助系统的分层控制结构，(2)基于分层控制结构识别不安全的控制行为，获得最终的安全约束如下：SC1：如果启动了正确的转向指示器，也就是偏差方向与转向指示器方向相同，车道保持辅助系统不得执行纠正措施；SC2：如当车辆在没有正确使用转向指示器的情况下切换车道时，车道保持辅助系统应警告驾驶员，并提供纠正措施；SC3：如果驾驶员没有响应警告标志且车辆继续驶出车道，车道保持辅助系统应提供纠正措施。本发明比以往的安全分析方法故障覆盖面积更广，分析更全面，对于现代复杂的安全苛求系统具有更好的分析结果。

主权项

1.一种基于系统理论危害分析的车道保持辅助系统安全分析方法，将车道保持辅助系统的安全问题视为控制问题，建立车道保持辅助系统的分层控制结构，并基于分层控制结构识别不安全的控制行为，获得安全约束，以用于车道辅助保持系统的设计中；其特征在于，所述方法包括：(1)建立车道保持辅助系统的分层控制结构，包括：将车道保持辅助系统作为控制器，电子辅助转向系统作为执行器，车辆为被控对象；将驾驶员与控制器通过用户操作界面联系起来；驾驶员通过用户操作界面和对外界环境的观察对执行器进行控制；传感器获取车辆状态，输出车辆扭矩、转角和车道相对位置给控制器；驾驶员和控制器都能对执行器输入转矩和转角进行控制；当汽车偏离轨道但驾驶员没有反应时，执行器对方向盘输入一个力矩使方向盘震动提醒驾驶员车辆已经偏离轨道；为驾驶员建立过程模型，包括：车辆与轨道的相对位置关系，偏离或正常；车道保持辅助系统的状态，开启或关闭；转向灯的状态，开启或关闭；驾驶员的状态，有能力驾驶或无能力驾驶；为车道保持辅助系统建立过程模型，包括：车道保持辅助系统的状态，开启或关闭；电子辅助转向系统状态，开启或关闭；转向灯状态，开启或关闭；驾驶员的状态，有能力驾驶或无能力驾驶；(2)基于分层控制结构识别不安全的控制行为，获得最终的安全约束，编号为SC₁～SC₃，分别如下：SC₁：如果启动了正确的转向指示器，也就是偏差方向与转向指示器方向相同，车道保持辅助系统不得执行纠正措施；SC₂：如当车辆在没有正确使用转向指示器的情况下切换车道时，车道保持辅助系统应警告驾驶员，并提供纠正措施；SC₃：如果驾驶员没有响应警告标志且车辆继续驶出车道，车道保持辅助系统应提供纠正措施。