CN107678418A - 自适应巡航测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应巡航测试方法及装置，其中，测试方法包括仿真系统在测试车辆的前方模拟出目标车辆；自适应巡航系统通过雷达获取到目标车辆信号，并根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速；仿真系统在所述测试车辆和目标车辆之间模拟出干扰车辆，所述干扰车辆阻挡所述雷达获取所述目标车辆信号；自适应巡航系统通过雷达获取到干扰车辆信号，并根据所述自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速。本发明克服了现有测试方式的局限性，不仅能够模拟真实的驾驶工况，并且便于实施和操作，从而还可以提升测试可行性。

Description

自适应巡航测试方法及装置

技术领域

本发明涉及自动驾驶汽车领域，尤其涉及一种自适应巡航测试方法及装置。

背景技术

自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车，是一种通过自动驾驶系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶系统主要通过视频摄像头、雷达、激光测距器等关键部件实现智能驾驶，对于采用了上述部件的自动驾驶系统进行验证和测试，是自动驾驶开发过程中的关键过程之一。

现有的基于雷达的自动驾驶系统中的测试方式，是由回波模拟器生成一个虚拟的物体，雷达接收到此虚拟物体信息后，通过解调得到此虚拟物体的信息，例如位置、速度以及距离等，之后再根据该虚拟物体的信息对车速进行控制。

该方式是在测试车辆的前方的单一车道上模拟目标物，因而其无法实现模拟多个或多角度的目标物，也就不能模拟切入和切出工况，例如在自适应巡航控制(ACC)中，在测试车辆和跟随的目标车辆之间突然闯入干扰车辆(切入)，之后干扰车辆突然从测试车辆和目标车辆之间驶离(切出)，前述现有的测试方式无法针对这种工况进行模拟，这就导致对于自适应巡航控制，需要寻求其他的测试方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据实际驾驶工况，能够模拟出干扰车辆的自适应巡航测试方法及装置，从而满足自适应巡航的测试需求。

本发明采用的技术方案如下：

一种自适应巡航测试方法，包括：

车速控制单元驱动设置在转鼓上的测试车辆运行；

仿真系统在测试车辆的前方模拟出目标车辆；

内置在所述测试车辆上的自适应巡航系统，通过雷达获取到目标车辆信号，并根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速；

仿真系统模拟出干扰车辆，且使所述干扰车辆按照预定的轨迹和速度切入至所述测试车辆和目标车辆之间，其中，所述干扰车辆阻挡所述雷达获取所述目标车辆信号；

自适应巡航系统通过雷达获取到干扰车辆信号，并根据所述自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速。

优选地，还包括：

仿真系统移除所述干扰车辆；

自适应巡航系统在通过雷达重新获取到所述目标车辆信号后，根据所述自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速。

优选地，

所述目标车辆信号包括：目标车辆与测试车辆之间的第一车距；

所述干扰车辆信号包括：干扰车辆与测试车辆之间的第二车距。

优选地，所述根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速包括：

自适应巡航系统在确定所述第一车距或第二车距小于预设的距离阈值后，通过车速控制单元控制所述测试车辆减速；

自适应巡航系统在确定所述第一车距或第二车距大于等于所述距离阈值后，通过车速控制单元控制所述测试车辆的车速，以跟随目标车辆或干扰车辆行驶。

一种自适应巡航测试装置，包括：

仿真控制单元、车速控制单元、自适应巡航控制器和测试车辆；以及

分别与所述仿真控制单元电信号连接的第一回波模拟器、第二回波模拟器和滑车，其中，所述第一回波模拟器设置在所述测试车辆的前方，所述第二回波模拟器固定在所述滑车上；以及

安装在所述测试车辆的车头处的雷达，且所述雷达与所述自适应巡航控制器电信号连接；以及

与车速控制单元电信号连接的转鼓试验台，且所述测试车辆放置在所述转鼓试验台上，所述车速控制单元通过驱动所述转鼓试验台的运转，以控制所述测试车辆的车速；

所述仿真控制单元将设定的目标车辆信息发送至第一回波模拟器；所述第一回波模拟器根据所述目标车辆信息生成并发射第一回波信号；

所述仿真控制单元还用于控制所述滑车运行至所述测试车辆和第一回波模拟器之间，且将设定的干扰车辆信息发送至第二回波模拟器；所述第二回波模拟器根据所述干扰车辆信息生成并发射第二回波信号；

所述雷达用于接收所述第一回波信号或第二回波信号，并将所述第一回波信号或第二回波信号解调后发送至所述自适应巡航控制器；

所述自适应巡航控制器在获取到解调后的第一回波信号或第二回波信号后，根据预设的自适应巡航策略，计算出对应于解调后的第一回波信号的第一调速指令，或对应于解调后的第二回波信号的第二调速指令；并将所述第一调速指令或第二调速指令发送至所述车速控制单元；

所述车速控制单元根据所述第一调速指令或第二调速指令控制所述转鼓试验台的运转。

优选地，还包括：

弧形轨道，所述弧形轨道放置在所述第一回波模拟器和所述测试车辆之间；

所述滑车设置在所述弧形轨道上，且所述滑车能够在所述弧形轨道上滑动。

优选地，所述雷达为毫米波雷达。

优选地，所述仿真控制单元，还用于控制所述滑车从所述测试车辆和第一回波模拟器之间，运行至所述雷达的盲区。

本发明首先在测试车辆前方模拟出目标车辆，即自适应巡航系统中的被跟随的车辆，之后模拟出干扰车辆切入到测试车辆和目标车辆之间，以此来测试自适应巡航系统；并且在本发明的一个优选方案中，还模拟了干扰车辆从测试车辆和目标车辆之间切出的工况，进一步改进了自适应巡航的测试方式；本发明提供的测试方法及装置克服了现有测试方式的局限性，不仅能够模拟真实的驾驶工况，并且便于实施和操作，从而还可以提升测试可行性。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明实施例提供的自适应巡航测试方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的自适应巡航测试装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供了一种自适应巡航测试方法，如图1所示的自适应巡航测试方法实施例的流程图，其中包括如下步骤：

步骤S0、车速控制单元驱动测试车辆运行。

该步骤是进行测试的前期准备，车速控制单元可以通过预定的初始车速先行控制测试车辆运行；具体操作时，可以是车速控制单元驱动设置在转鼓上的测试车辆按照预定的初始车速运转。

步骤S1、仿真系统在测试车辆的前方模拟出目标车辆。

其中，所称目标车辆即为自适应巡航控制中的被测试车辆所跟随的车辆，因而可以考虑使模拟出的目标车辆与测试车辆处于同一车道。

步骤S2、自适应巡航系统通过雷达获取到目标车辆信号。

自适应巡航系统可以是内置在测试车辆中的控制系统，雷达作为自适应巡航系统的采集及解调装置，作用是获取到目标车辆信号，这里所称目标车辆信号可以包括目标车辆与测试车辆之间的第一车距、目标车辆的车速以及行驶路径等，当然，从实际操作角度，优选第一车距和/或车速；需指出的是这里所述第一，仅作为区分下文同名称技术特征的代号，并不指代先后次序和大小关系，下述各代号同理。

步骤S3、自适应巡航系统根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速。

在前文基础上，这里所称根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速可以是指，自适应巡航系统根据第一车距和/或目标车辆的车速，按照预设的自适应巡航算法，例如当第一车距小于预设的距离阈值后，表明两车间距过小，处于非安全状态，这时自适应巡航系统通过车速控制单元，控制测试车辆按照一定的斜率进行减速，从而拉开二者间距，其中，距离阈值可以根据实际需求通过标定获得；当确定第一车距大于等于所述距离阈值时，即表明二者处于安全距离，则可以通过下达车速调整指令，使车速控制单元控制测试车辆的车速以跟随目标车辆，从而实现自适应巡航，这里需要说明的是，跟随车辆可以是指由当前车速和车距信号经计算后获得的模拟跟随的效果，也可以是实车在真实意义上的跟随；并且跟随时的车速可以是匀速，也可以根据目标车辆进行调整，本发明对此不予限定。

接续前文，执行步骤S4、仿真系统在测试车辆和目标车辆之间模拟出干扰车辆，并且进一步地，该干扰车辆能够阻挡前述雷达获取前述目标车辆信号，以此模拟出真实驾驶工况中突然闯入两车之间的切入车辆。其中，在目标车辆和测试车辆之间模拟干扰车辆的方式，可以是仿真系统使模拟出的干扰车辆突然出现在两车之间，更为优选地，可以是仿真系统依真实的干扰车辆的切入状态，按预设的移动轨迹和速度，将模拟出的干扰车辆从测试车辆的侧后方切入到两车之间。

步骤S5、自适应巡航系统通过雷达获取到干扰车辆信号。

这里所称干扰车辆信号可以包括干扰车辆与测试车辆之间的第二车距、干扰车辆的车速以及行驶路径等，当然，从实际操作角度，优选第二车距和/或干扰车辆的车速。

步骤S6、自适应巡航系统根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速。

该步骤是指当自适应巡航系统探测到突然切入的干扰车辆时所做出的动作，具体过程可以参考步骤S3，此处不再赘述，区别是当测试车辆和干扰车辆处于安全距离时，自适应巡航系统通过车速控制单元控制测试车辆跟随干扰车辆，借以实现自适应巡航。

基于上述方法实施例，本发明进一步提出：仿真系统还能够移除前述干扰车辆；这里所称移除可以是指，将阻挡在目标车辆和测试车辆之间的干扰车辆按照预定的轨迹和速度移至雷达探测范围外，例如移至雷达的盲区，以使雷达重新获取到目标车辆信号；或者停止模拟干扰车辆，即直接使干扰车辆从目标车辆和测试车辆之间消失。这样，在移除干扰车辆后，自适应巡航系统可以通过雷达重新获取到前述目标车辆信号，再根据前述步骤3执行自适应巡航控制。

相应于上述方法实施例，本发明还提供了一种自适应巡航测试装置，如图2所示的自适应巡航测试装置的实施例，其包括仿真控制单元、车速控制单元、自适应巡航控制器和测试车辆，其中，仿真控制单元可以是安装有仿真建模软件的计算机或车载电脑等，自适应巡航控制器则可以集成在测试车辆内；以及，分别与仿真控制单元电信号连接的第一回波模拟器、第二回波模拟器和滑车，其中，第一回波模拟器设置在测试车辆的前方，优选是正前方，即确保与测试车辆在同一车道内，第二回波模拟器则可以固定在滑车上，仿真控制单元按照预设的速度和移动轨迹驱动滑车运行，也即是驱动第二回波模拟器运行，其中所述预定的速度可以按照实际工况进行标定，预定的移动轨迹，可以是采用预定的路线，优选考虑在第一回波模拟器和所述测试车辆之间设置轨道，例如弧形轨道、直线轨道或特定形状的轨道等，以弧形轨道为例，该弧形轨道可以朝向测试车辆弯曲设置，并且将前述滑车设在该弧形轨道上并保证滑车能够在该弧形轨道上顺畅地滑动，操作时，仿真控制单元驱动滑车以一个标定的速度在该弧形轨道运行至第一回波模拟器和测试车辆之间，以实现第二回波模拟器突然切入并阻挡雷达获取第一回波模拟器的信号，采用弧形的轨道的目的是可以更加真实地模拟在实际交通状况下干扰车辆强行从本车的左或右侧后方切入、切出的工况；还需说明的是，采用轨道作为预定的移动轨迹，则可以在轨道上设置定位措施，以使滑车在切入时可以定位在两车之间，例如在轨道上设置接近开关或限位机构等；接续上文，本装置还包括安装在测试车辆车头处的雷达，并且该雷达与自适应巡航控制器电信号连接，在本发明的另一个实施例中，优选采用毫米波雷达，同厘米波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻以及空间分辨率高等优点；以及，本装置还包括与车速控制单元电信号连接的转鼓试验台，测试车辆则是放置在转鼓试验台上，车速控制单元通过驱动转鼓试验台的运转控制测试车辆的车速。具体地，结合上述方法实施例的内容，在本装置实施例中，仿真系统可以包括仿真控制单元、第一回波模拟器、第二回波模拟器和滑车；自适应巡航系统可以包括自适应巡航控制器和雷达；车速控制单元则是通过驱动转鼓试验台的运转，控制在其上设置的测试车辆的车轮运转速度，达到控制车速的目的。

本实施例的工作过程如下：

车速控制单元首先可以根据预设的初始车速控制转鼓试验台转动，以驱动测试车辆运转，之后，仿真控制单元可以通过CAN总线或者无线发送接收方式，将设定的目标车辆信息发送至第一回波模拟器，其中目标车辆信息可以包括目标车辆的速度，与测试车辆的相对距离和角度，行驶路径等；第一回波模拟器根据该目标车辆信息，通过调制生成第一回波信号，之后通过第一回波模拟器上的发射天线将第一回波信号发射出去，该过程即是在测试车辆的前方模拟了一个目标车辆。

自适应巡航控制器通过雷达探测到该第一回波信号后，经由雷达内部解调，再由自适应巡航控制器对解调后的第一回波信号进行数字采集，从而获得解调后的波形中的相关信息，例如目标车辆的车速、车距等，接着，自适应巡航控制器根据预设的自适应巡航策略，计算出第一调速指令，并将该第一调速指令发至车速控制单元；车速控制单元接到第一调速指令后控制并调节转鼓试验台的运转速度，以实现对测试车辆车速的控制。具体控制速度的方式已在前文中阐述，此处不再赘述。到这里，本装置可以实现针对单一目标的自适应巡航测试。

接着，仿真控制单元控制前述滑车的运行速度，使其在轨道上运行至测试车辆和第一回波模拟器之间，并且与此同时或在此之前模拟出干扰车辆，具体可以通过CAN总线或者无线发送接收方式，将设定的干扰车辆信息发送到第二回波模拟器，其中干扰车辆信息可以包括干扰车辆的速度，与测试车辆的相对距离和角度，行驶路径等；第二回波模拟器根据该干扰车辆信息，通过调制生成第二回波信号，之后通过第二回波模拟器上的发射天线将第二回波信号发射出去，该过程即是在测试车辆与目标车辆之间模拟了一个突然切入的干扰车辆，并且需要指出的是，该过程中，该干扰物由阻隔在目标车辆和测试车辆的第二回波模拟器生成，因而，该第二回波模拟器也阻隔了由第一回拨模拟器发射的目标车辆的波形信号(第一回波信号)，从而使测试车辆上的雷达仅能够探测到第二回波信号；当然，在实际操作中，还可以在第二回波模拟器切入并发生第二回波信号后，由仿真控制单元切断第一回拨模拟器发射的第一回拨信号。

接续上文，自适应巡航控制器通过雷达探测到第二回波信号后，经由雷达内部解调，再由自适应巡航控制器对解调后的第二回波信号进行数字采集，从而获得解调后的波形中的相关信息，例如干扰车辆的车速、车距等，接着，自适应巡航控制器根据预设的自适应巡航策略，计算出第二调速指令，并将该第二调速指令发至车速控制单元；车速控制单元接到第二调速指令后控制并调节转鼓试验台的运转速度，以实现对测试车辆车速的控制，具体控制速度的方式此处不再赘述。到这里，本装置即实现了针对多个模拟物以及突然切入的模拟物的自适应巡航测试。

基于上述装置实施例，进一步地，前述仿真控制单元还可以控制滑车从测试车辆和第一回波模拟器之间，运行至雷达的探测盲区，用以模拟干扰车辆从目标车辆和测试车辆之间突然切出的驾驶工况；对于前述采用弧形轨道的实施例，可以考虑将弧形轨道朝向第一回波模拟器即目标车辆设置，以模拟出实际干扰车辆从两车之间的切出轨迹；在本发明的另一个实施例中，进一步地将两段朝向不同的弧形轨道拼接在一起，形成一个类似S型的轨道，从而可以同时模拟实际切入和切出的工况；接着，在干扰车辆切出后，仿真控制单元再由前述针对第一回波信号的处理方式继续使测试车辆跟随模拟出的目标车辆，这里需要说明的是，在实际操作中，还可以考虑在干扰车辆切出后，车速控制单元先对测试车辆进行提速，即先通过自适应巡航策略计算出干扰车辆切出时刻的测试车辆和目标车辆的间距，例如可以根据当前车速和目标车辆的车速计算两者的间距，若该间距大于一个特定的数值时，向转鼓试验台输出第三调速指令，用于使测试车辆提速，直至计算出目标车辆与测试车辆的间距处于非安全距离时，再按前述控制方式实现安全跟随的自适应巡航控制，这样可以更加贴紧真实的驾驶工况。

最后还可以补充的是，在本装置的另一个实施例中，还包括了另一个轨道和滑车，用于驱使第一回拨模拟器的移动，以进行综合交通路况的模拟测试。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自适应巡航测试方法，其特征在于，包括：

车速控制单元驱动设置在转鼓上的测试车辆运行；

仿真系统在测试车辆的前方模拟出目标车辆；

内置在所述测试车辆上的自适应巡航系统，通过雷达获取到目标车辆信号，并根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速；

仿真系统模拟出干扰车辆，且使所述干扰车辆按照预定的轨迹和速度切入至所述测试车辆和目标车辆之间，其中，所述干扰车辆阻挡所述雷达获取所述目标车辆信号；

自适应巡航系统通过雷达获取到干扰车辆信号，并根据所述自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

仿真系统移除所述干扰车辆；

自适应巡航系统在通过雷达重新获取到所述目标车辆信号后，根据所述自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述目标车辆信号包括：目标车辆与测试车辆之间的第一车距；

所述干扰车辆信号包括：干扰车辆与测试车辆之间的第二车距。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据预设的自适应巡航策略，通过车速控制单元调整车速包括：

自适应巡航系统在确定所述第一车距或第二车距小于预设的距离阈值后，通过车速控制单元控制所述测试车辆减速；

自适应巡航系统在确定所述第一车距或第二车距大于等于所述距离阈值后，通过车速控制单元控制所述测试车辆的车速，以跟随目标车辆或干扰车辆行驶。

5.一种自适应巡航测试装置，其特征在于，包括：

仿真控制单元、车速控制单元、自适应巡航控制器和测试车辆；以及

分别与所述仿真控制单元电信号连接的第一回波模拟器、第二回波模拟器和滑车，其中，所述第一回波模拟器设置在所述测试车辆的前方，所述第二回波模拟器固定在所述滑车上；以及

安装在所述测试车辆的车头处的雷达，且所述雷达与所述自适应巡航控制器电信号连接；以及

与车速控制单元电信号连接的转鼓试验台，且所述测试车辆放置在所述转鼓试验台上，所述车速控制单元通过驱动所述转鼓试验台的运转，以控制所述测试车辆的车速；

所述仿真控制单元将设定的目标车辆信息发送至第一回波模拟器；所述第一回波模拟器根据所述目标车辆信息生成并发射第一回波信号；

所述仿真控制单元还用于控制所述滑车运行至所述测试车辆和第一回波模拟器之间，且将设定的干扰车辆信息发送至第二回波模拟器；所述第二回波模拟器根据所述干扰车辆信息生成并发射第二回波信号；

所述雷达用于接收所述第一回波信号或第二回波信号，并将所述第一回波信号或第二回波信号解调后发送至所述自适应巡航控制器；

所述自适应巡航控制器在获取到解调后的第一回波信号或第二回波信号后，根据预设的自适应巡航策略，计算出对应于解调后的第一回波信号的第一调速指令，或对应于解调后的第二回波信号的第二调速指令；并将所述第一调速指令或第二调速指令发送至所述车速控制单元；

所述车速控制单元根据所述第一调速指令或第二调速指令控制所述转鼓试验台的运转。

6.根据权利要求5所述的自适应巡航测试装置，其特征在于，还包括：

弧形轨道，所述弧形轨道放置在所述第一回波模拟器和所述测试车辆之间；

所述滑车设置在所述弧形轨道上，且所述滑车能够在所述弧形轨道上滑动。

7.根据权利要求6所述的自适应巡航测试装置，其特征在于，所述雷达为毫米波雷达。

8.根据权利要求5～7任一项所述的自适应巡航测试装置，其特征在于，所述仿真控制单元，还用于控制所述滑车从所述测试车辆和第一回波模拟器之间，运行至所述雷达的盲区。