一种无人车可视化故障分析方法及系统

本发明属于无人车，尤其涉及一种无人车可视化故障分析方法及系统。

背景技术：

1、无人车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。无人车利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

2、当无人车系统发生故障时，对其进行故障诊断，及时有效的找出发生故障的原因，对无人驾驶车辆安全有效的行驶至关重要。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种无人车可视化故障分析方法及系统，利用功能型失效影响关系图和性能型失效影响关系图进行无人车的可视化故障分析，提升无人车故障分析的效率。

2、一方面，本发明提供了一种无人车可视化故障分析方法，具体包括如下步骤：

3、基于无人车的组成结构得到无人车的sadt图；

4、基于所述sadt图对无人车进行故障模式、机理与影响分析得到故障模式、机理与影响的分析结果；

5、基于所述分析结果构建系统失效影响关系图；

6、基于无人车故障现象和所述系统失效影响关系图进行无人车可视化故障分析。

7、进一步的，所述系统失效影响分析图包括功能型失效影响关系图和性能型失效影响关系图。

8、进一步的，所述基于无人车故障现象和所述系统失效影响关系图进行无人车可视化故障分析包括：

9、基于无人车的故障现象确定对应的故障模式；

10、基于所述故障模式在所述功能型失效影响关系图或性能型失效影响关系图中得到对应的故障模式节点；

11、基于所述故障模式节点对应的故障原因以及所述故障模式的各级低一层故障模式对应的故障原因进行故障分析。

12、进一步的，所述基于所述分析结果构建系统失效影响关系图包括：以故障原因和故障模式为节点，以故障原因指向和故障影响指向为有向边，构建系统失效影响关系图；其中，所述故障原因指向表示故障原因和故障模式的对应关系，所述故障影响指向表示低一层故障模式引发高一层故障模式。

13、进一步的，所述基于所述分析结果构建系统失效影响关系图还包括：

14、以每个故障模式的故障原因为源节点、故障模式为目标节点，通过故障原因指向有向边连接，呈现各故障原因与相应的故障模式之间的关系；

15、以低一层故障模式作为源节点、高一层故障模式作为目标节点，通过故障影响指向有向边连接，呈现各个故障模式之间的关系；

16、以系统故障为最终目标节点；

17、对于单故障模式和多故障模式在图中进行区别标记。

18、进一步的，所述基于无人车的组成结构得到无人车的sadt图包括：

19、确定无人车的各个部件的功能输入和功能输出构建该部件的sadt图；其中功能输入包括功能动作和功能需求；

20、基于各个部件功能动作的相互关系，得到无人车系统的sadt图。

21、进一步的，基于所述sadt图对无人车进行故障模式、机理与影响分析得到故障模式、机理与影响的分析结果包括：

22、分别确认各部件的可能故障模式；所述故障模式包括功能故障模式和性能故障模式；

23、分别确认各部件的所述故障模式的故障原因、机理以及故障影响；

24、基于sadt图，确认各部件的所述故障模式对sadt图中该部件箭头指向的连接部件产生的故障影响。

25、另一方面，本发明还提供了一种无人车可视化故障分析系统，包括：

26、sadt模块，用于基于结构化分析和设计方法得到无人车的sadt图；

27、故障模式模块，用于基于所述sadt图对无人车进行故障模式、机理与影响分析得到故障模式、机理与影响的分析结果；

28、系统失效影响关系图模块，用于基于所述分析结果构建系统失效影响关系图；

29、故障分析模块，用于基于无人车故障现象和所述系统失效影响关系图进行无人车可视化故障分析。

30、进一步的，所述系统失效影响关系图包括功能型失效影响关系图和性能型失效影响关系图。

31、进一步的，所述基于无人车故障现象和所述系统失效影响关系图进行无人车可视化故障分析包括：

32、基于无人车的故障现象确定对应的故障模式；

33、基于所述故障模式在所述系统失效影响关系图确定相应的故障模式节点；

34、基于所述故障模式节点对应的故障原因以及所述故障模式的各级低一层故障模式对应的故障原因进行故障分析。

35、本发明至少可以实现下述之一的有益效果：

36、通过构建无人车的系统失效影响关系图(包括功能型失效影响关系图和性能型失效影响关系图)，可以在无人车出现故障时，基于可视化的系统失效影响关系图非常直观和高效的对无人车的故障进行分析，排查可能导致故障的直接原因，以及排查有可能引发故障的各级低一层故障模式对应的故障原因，即排查直接发生故障的部件，以及排查有可能引发故障的与出现故障现象部件相连接的部件。因此，系统失效影响关系图直观的提供了各层故障模式之间的影响关系，进一步映射出各级部件之间的故障影响关系，提供了直观、高效的可视化分析故障的依据，有效的提升了故障分析效率。

37、通过基于无人车的组成结构得到无人车的sadt图，可以明确的呈现出无人车各个部件的功能需求、功能动作和功能输出，能明确的呈现各个部件之间的功能影响关系，为进一步进行各部件的故障模式、机理与影响分析奠定了基础。

38、通过对各个部件分别进行故障模式、机理与影响分析，可以确定各部件故障模式、故障原因与故障影响的直接关联关系；通过基于sadt图对各个部件直接进行故障模式、机理与影响分析，可以确定各部件相互之间的故障模式与故障影响的关联关系，为构建无人车的系统失效影响关系图奠定基础，便于通过可视化系统失效影响关系图在无人车发送故障时能快速高效的进行故障分析。

39、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种无人车可视化故障分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的可视化故障分析方法，其特征在于，所述系统失效影响分析图包括功能型失效影响关系图和性能型失效影响关系图。

3.根据权利要求2所述的可视化故障分析方法，其特征在于，所述基于无人车故障现象和所述系统失效影响关系图进行无人车可视化故障分析包括：

4.根据权利要求1-3任一项所述的可视化故障分析方法，其特征在于，所述基于所述分析结果构建系统失效影响关系图包括：以故障原因和故障模式为节点，以故障原因指向和故障影响指向为有向边，构建系统失效影响关系图；其中，所述故障原因指向表示故障原因和故障模式的对应关系，所述故障影响指向表示低一层故障模式引发高一层故障模式。

5.根据权利要求4所述的可视化故障分析方法，其特征在于，所述基于所述分析结果构建系统失效影响关系图还包括：

6.根据权利要求5所述的可视化故障分析方法，其特征在于，所述基于无人车的组成结构得到无人车的sadt图包括：

7.根据权利要求6所述的可视化故障分析方法，其特征在于，基于所述sadt图对无人车进行故障模式、机理与影响分析得到故障模式、机理与影响的分析结果包括：

8.一种无人车可视化故障分析系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的可视化故障分析系统，其特征在于，所述系统失效影响关系图包括功能型失效影响关系图和性能型失效影响关系图。

10.根据权利要求9所述的可视化故障分析系统，其特征在于，所述基于无人车故障现象和所述系统失效影响关系图进行无人车可视化故障分析包括：

技术总结
本发明涉及一种无人车可视化故障分析方法，包括基于无人车的组成结构得到无人车的SADT图；基于所述SADT图对无人车进行故障模式、机理与影响分析得到故障模式、机理与影响的分析结果；基于所述分析结果构建系统失效影响关系图；基于无人车故障现象和所述系统失效影响关系图进行无人车可视化故障分析。本发明通过构建无人车的系统失效影响关系图可以在无人车出现故障时，基于可视化的系统失效影响关系图对无人车的故障进行分析，排查可能导致故障的直接原因，以及排查有可能引发故障的各级低一层故障模式对应的故障原因，即排查直接发生故障的部件，以及排查有可能引发故障的与出现故障现象部件相连接的部件，实现对无人车发生故障时准确高效的故障分析。

技术研发人员：许丹,王焕
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15