CN107845160B - 一种自动驾驶车辆数据采集系统 - Google Patents

Abstract

一种自动驾驶车辆数据采集系统，其包括：动态数据获取模块，其用于获取待分析自动驾驶车辆的动态数据；数据处理模块，其与所述动态数据获取模块连接，用于对所述动态数据进行预处理，得到预处理动态数据；数据通信模块，其与所述数据处理模块连接，用于将所述预处理动态数据传输至相应的外部设备。本系统能够实现对自动驾驶车辆的混合数据的采集，这样也就为后续客观、准确、量化地对自动驾驶车辆的自动驾驶行为能力的测评奠定了数据基础。

Description

一种自动驾驶车辆数据采集系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体地说，涉及一种自动驾驶车辆数据采集系统以及自动驾驶车辆测评系统。

背景技术

随着人工智能技术的发展，无人驾驶车辆技术飞速发展，无人驾驶车辆的测试成为其上路前的非常重要的环节。

在传统的无人驾驶车辆测试中，主要是在测试场地上设计多项特定的场景，对无人驾驶车辆的外在综合表现进行评测。这样的定性指标判断，无法精确描述和量化分析无人驾驶车辆内在的驾驶能力。为了解决此问题，就需要接收被测试车辆的认知、决策和执行等多方面的数据。

但是，目前国内外组织的无人驾驶测试均缺乏一致的数据共享接口与传输机制，阻碍了对无人驾驶车辆驾驶能力进行正确的判断。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种自动驾驶车辆数据采集系统，所述系统包括：

动态数据获取模块，其用于获取待分析自动驾驶车辆的动态数据；

数据处理模块，其与所述动态数据获取模块连接，用于对所述动态数据进行预处理，得到预处理动态数据；

数据通信模块，其与所述数据处理模块连接，用于将所述预处理动态数据传输至相应的外部设备。

根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：

静态数据获取模块，其用于获取所述待分析自动驾驶车辆的静态数据，并将所述静态数据传输至所述外部设备。

根据本发明的一个实施例，所述静态数据包括地图数据。

根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：

静态数据存储模块，其用于存储静态数据；

所述静态数据获取模块与所述静态数据存储模块连接，其用于从所述静态数据存储模块中读取关于所述待分析自动驾驶车辆的静态数据。

根据本发明的一个实施例，所述外部设备包括车辆测评系统服务器，所述静态数据存储模块和所述静态数据获取模块均配置在所述车辆测评系统服务器中。

根据本发明的一个实施例，所述动态数据包括以下所列项中的任一项或几项：

V2X通信设备数据、车辆定位数据、车辆动力学数据、车辆操作数据和车辆视频数据。

根据本发明的一个实施例，在对所述动态数据进行预处理的过程中，所述数据处理模块配置为对所述动态数据进行数据清洗，以去除所述动态数据中的噪声数据和/或奇异值数据。

根据本发明的一个实施例，在对所述动态数据进行预处理的过程中，所述数据处理模块还配置为对所述动态数据中的车辆视频数据进行压缩编码。

根据本发明的一个实施例，在对所述动态数据进行预处理的过程中，所述数据处理模块配置为还按照预设封装格式对处理后的动态数据进行数据封装，从而得到所述预处理动态数据。

根据本发明的一个实施例，所述测评系统包括如上任一项所述的自动驾驶车辆数据采集系统。

本发明提供了一种自动驾驶车辆数据采集系统，该系统能够实现对自动驾驶车辆的混合数据(包括动态数据和静态数据)的采集，这样也就为后续客观、准确、量化地对自动驾驶车辆的自动驾驶行为能力的测评奠定了数据基础。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地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在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明一个实施例的用于驾驶车辆测评系统的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的车辆动态数据获取模块的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的车辆视频数据获取方式的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的预处理动态数据的帧格式示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。

为了提高自动驾驶系统的测评系统对无人驾驶车辆/自动驾驶车辆驾驶能力的评估，本发明提供了一种新的自动驾驶车辆测评系统。该测评系统通过准确、全面地获取关于自动驾驶车辆的数据，能够有效提高数据传输效率，并为对自动驾驶车辆的测评奠定了数据基础。

图1示出了本实施例所提供的自动驾驶车辆测评系统的结构示意图。

如图1所示，本实施例所提供的自动驾驶车辆测评系统优选地包括：自动驾驶车辆数据采集系统100以及车辆测评系统服务器107。其中。自动驾驶车辆数据采集系统100用于采集关于待分析自动驾驶车辆的车辆数据，并将所获取到的车辆数据传输至与之连接的车辆测评系统服务器107，以由车辆测评系统服务器107来根据上述车辆数据来确定待分析自动驾驶车辆的自动驾驶/无人驾驶的能力或是性能。

具体地，本实施例中，自动驾驶车辆数据采集系统100优选地包括：静态数据存储模块101、静态数据获取模块102、动态数据获取模块103、数据处理模块104以及数据通信模块105。

其中，静态数据存储模块101与静态数据获取模块102连接，静态数据存储模块101存储有关于待分析自动驾驶车辆的静态数据。当自动驾驶车辆数据采集系统100需要获取待分析自动驾驶车辆的静态数据时，静态数据获取模块102可以通过读取静态数据存储模块101中的相关数据来得到相应静态数据。

本实施例中，静态数据存储模块101所存储的静态数据可以是由专用设备进行采集后导入到静态数据存储模块101中的。当然，在本发明的其它实施例中，静态数据存储模块101中所存储的数据的获取方式还可以时其它合理方式，本发明不限于此。

本实施例中，优选地，静态数据存储模块101所存储的静态数据包括地图数据。利用高精度地图采集车对测试场地进行高精度地图采集，这样也就可以得到高精度地图数据。随后将所得到的高精度地图数据存储在静态数据存储模块101中，这样在后续需要的时候也就可以利用静态数据获取模块102来从静态数据存储模块101中读取关于当前待分析自动驾驶车辆的静态数据(例如高精度地图数据)。

由于自动驾驶车辆的测试场地可能包括多个不同的场地，因此本实施例中，静态数据存储模块101所存储的静态数据可以包括对应于多个不同场地的多组高精度地图数据。静态数据获取模块102在从静态数据存储模块101中读取待分析自动驾驶车辆的静态数据时，可以根据所获取到的待分析自动驾驶车辆当前所处的测试场地信息来从静态数据存储模块101中读取对应于当前测试场地的静态数据。

需要指出的是，在本发明的其它实施例中，静态数据存储模块101中所存储的静态数据还可以包括其它合理数据，同时，静态数据获取模块102从静态数据存储模块101中所读取的静态数据也可以为或是包括高精度地图数据之外的其它合理数据，本发明不限于此。

为了使得对自动驾驶车辆的自动驾驶性能的分析更加高效，本实施例中，静态数据存储模块101和静态数据获取模块102优选地配置在车辆测评系统服务器107中，这样车辆测评系统服务器107也就可以更加高效、准确地获取到待分析车辆的静态数据，从而使得车辆测评服务器107与静态数据获取模块102之间省去了额外的数据传输线路。

当然，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，静态数据存储模块101和静态数据获取模块102还可以采用车辆测评系统服务器107之外的其它专用设备来实现，本发明不限于此。

本实施例中，动态数据获取模块103与数据处理模块104连接，其能够获取待分析自动驾驶车辆的动态数据，并将上述动态数据传输至数据处理模块104。其中，为了能够更加准确、客观、量化地评价自动驾驶车辆/无人驾驶车辆的性能或是行为能力，本实施例中，动态数据获取模块103所获取的待分析自动驾驶车辆的动态数据优选地包括：V2X通信设备数据、车辆定位数据、车辆动力学数据、车辆操作数据以及车辆视频数据。

具体地，如图2所示，本实施例中，动态数据获取模块103优选地包括：车载V2X终端设备201、高精度差分定位设备202、高精度惯性导航测量设备、方向盘转角测量设备204以及行车电脑数据读取设备205。

车载V2X终端设备201能够获取车辆与车辆交互信息以及车辆与路边交互信息。通过与当前测试场地相匹配的车载V2X终端设备201，动态数据获取模块103也就可以获取到待分析自动驾驶车辆与该测试场地中其它车辆以及该测试场地中的相关路边设备之间的交互信息。

利用高精度差分定位设备202，动态数据获取模块103可以获取到待分析自动驾驶车辆的经度数据和纬度数据。而利用高精度惯性导航测试设备203，动态数据获取模块103则可以获取到待分析自动驾驶车辆的相关车辆动力学数据，例如车辆的横向速度、纵向速度、航向角、横摆角速度、纵向加速度以及侧向加速度等。方向盘转角测量设备204能够测量方向盘转角，这样动态数据获取模块103也就可以利用方向盘转角测量设备204来获取到待分析自动驾驶车辆的方向盘转角数据。

由于自动驾驶车辆的高度智能化，因此行车电脑在自动驾驶车辆的行驶过程中扮演着重要作用，其相当于自动驾驶车辆的大脑，利用行车电脑数据读取设备205，动态数据获取模块103能够通过读取行车电脑的数据来获取到自动驾驶车辆的灯光状态(例如转向灯状态和/或大灯状态等)以及其它决策操作数据。

本实施例中，动态数据获取模块103还包括用于获取车辆视频数据的视频数据采集装置。图3示出了本实施例中车辆视频数据获取方式的示意图。如图3所示，本实施例中，待分析自动驾驶车辆301的视频数据优选地由跟拍无人机302和跟拍车辆303配合地采集得到。

跟拍车辆303的车辆挡风玻璃上设置有摄像头，其能够对主副驾驶目前前方的位置点进行视频采集。对待分析自动驾驶车辆301进行测试时，待分析自动驾驶车辆301会在测试场地中行驶，在此过程中，跟拍车辆303会跟随在待分析自动驾驶车辆301后方，这样跟拍车辆303也就可以利用自身所配置的摄像头来获取到待分析自动驾驶车辆的第一视频数据。其中，该第一视频数据即为以地面跟随着的角度所观察到的待分析自动驾驶车辆的视频数据。

同时，为了能够更加准确、全面地记录、呈现待分析自动驾驶车辆301在测试场地中的行驶状态，本实施例中，视频数据采集装置还会利用跟拍无人机302来从空中获取待分析自动驾驶车辆的视频数据，从而得到第二视频数据。其中，该第二视频数据即为以空中跟随者的角度所观察到的待分析自动驾驶车辆的视频数据。

当然，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，动态数据获取模块103所获取到的动态数据既可以仅包含以上所列项中的某一项或某几项，也可以包含其它未列出的合理项，抑或是以上所列出的某一项或几项与其它未列出的合理项的组合，本发明不限于此。

同时，需要说明的是，上述设备仅仅是获取相关动态数据的一个具体实施例，在本发明的不同实施例中，根据实际情况，上述动态数据均可以采用其它合理设备来获取，本发明同样不限于此。

动态数据获取模块103在得到待分析自动驾驶车辆的动态数据后，会将该动态数据传输至与之连接的数据处理模块104，以由数据处理模块103对上述动态数据进行预处理。

具体地，本实施例中，对于动态数据所包含的不同类型的数据，数据处理模块104优选地采用不同的处理方式来进行预处理，以此得到预处理动态数据。

例如，对于动态数据获取模块103所传输来的动态数据中所包含的车辆视频数据，本实施例中，数据处理模块104优选地对车辆视频数据进行压缩编码，以减少后续数据传输以及数据处理过程中的数据量，这样有助于提高整个测评系统的效率。

再例如，对于动态数据获取模块103所传输来的动态数据中的其它数据(例如V2X通信设备数据、车辆定位数据、车辆动力学数据和车辆操作数据等)，本实施例中，数据处理模块104优选地对上述动态数据进行数据清洗，以去除上述动态数据中的噪声数据和/或奇异值数据。噪声数据和/或奇异值数据的去除有助于提高数据的准确性，这样也就为最终准确、可靠地对自动驾驶车辆的行为能力或性能的测评奠定了数据基础。

本实施例中，数据处理模块104优选地采用诸如人工神经网络的机器学习方法来对上述动态数据进行数据清洗。当然，在本发明的其它实施例中，数据处理模块104还可以采用其它合理方式来对动态数据进行预处理，本发明不限于此。

在完成对动态数据获取模块103所传输来的动态数据的相应处理后，本实施例中，数据处理模块104优选地还按照预设封装格式来对处理后的动态数据进行数据封装，从而得到预处理动态数据。

具体地，本实施例中，数据处理模块104优选地按照图4所示的帧格式来对处理后的动态数据进行数据封装。从图4中可以看出，本实施例中数据处理模块104所使用的帧格式包括：起始标识位、帧长度位、流水号位、帧域位以及校验位。其中，起始标识位、流水号位以及校验位均为2字节，帧长度位为1字节，帧域位的长度位N字节(具体长度可以根据实际需要调节)。

当然，在本发明的其它实施例中，预处理动态数据的帧格式还可以为其它合理格式，本发明不限于此。

通过对处理后的动态数据进行数据封装，本实施例所提供的自动驾驶车辆数据采集系统为自动驾驶车辆的测试提供了一致的数据共享接口与传输方式，这样有助于提高对自动驾驶车辆的自动驾驶行为能力进行测评过程中的数据传输效率。

数据处理模块104与数据通信模块105连接，其会将预处理得到的预处理动态数据传输至数据通信模块105。数据通信模块105在接收到上述预处理动态数据后，会对上述预处理动态数据进行数据加密，并将加密后的数据传输至与之连接的车辆测评系统服务器107。

需要指出的是，根据实际需要，自动驾驶车辆数据采集系统100还可以包括本次存储模块106。其中，本体存储模块106与数据处理模块104连接，其能够接收数据处理模块104所传输来的相关数据(例如预处理动态数据等)。当需要从本地调取相关数据时，数据处理模块104可以通过对本次存储模块106进行数据读取来实现数据调取。

本实施例中，由于车辆测评系统服务器107同时与静态数据获取模块102和数据通信模块105连接，因此其不仅能够接收到静态数据获取模块102所传输来的关于待分析自动驾驶车辆的静态数据，还可以接收到数据通信模块105所传输来的待分析自动驾驶车辆的动态数据，这样车辆测评系统服务器107也就可以综合上述静态数据和动态数据来准确、全面、量化地对待分析自动驾驶车辆的自动驾驶行为能力进行测评。

需要指出的是，在本发明的其它实施例中，根据实际需要，自动驾驶车辆数据采集系统还可以不配置静态数据获取模块和/或静态数据存储模块，这样自动驾驶车辆数据采集系统向车辆测评服务器107所传输的数据即仅包含待分析自动驾驶车辆的动态数据。

从上述描述中可以看出，本发明提供了一种自动驾驶车辆数据采集系统，该系统能够实现对自动驾驶车辆的混合数据(包括动态数据和静态数据)的采集，这样也就为后续客观、准确、量化地对自动驾驶车辆的自动驾驶行为能力的测评奠定了数据基础。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (4)

1.一种自动驾驶车辆数据采集系统，其特征在于，所述系统包括：

动态数据获取模块，其用于获取待分析自动驾驶车辆的动态数据，其中，所述动态数据包括以下所列项中的任一项或几项：V2X通信设备数据、车辆定位数据、车辆动力学数据、车辆操作数据和车辆视频数据，所述车辆视频数据由跟拍无人机和跟拍车辆配合地采集得到，所述跟拍车辆的车挡风玻璃上设置有摄像头，其能够对主副驾驶目前前方的位置点进行视频采集；

数据处理模块，其与所述动态数据获取模块连接，用于对所述动态数据进行预处理，得到预处理动态数据，在对所述动态数据进行预处理的过程中，所述数据处理模块配置为还按照预设封装格式对处理后的动态数据进行数据封装，从而得到所述预处理动态数据，其中，所述预设封装格式包括帧格式，所述帧格式包括起始标识位、帧长度位、流水号位、帧域位以及校验位，采用人工神经网络的机器学习方法来对所述动态数据进行数据清洗；

数据通信模块，其与所述数据处理模块连接，用于将所述预处理动态数据传输至相应的外部设备；

静态数据获取模块，其用于获取所述待分析自动驾驶车辆的静态数据，并将所述静态数据传输至所述外部设备，其中，所述静态数据包括对应于多个不同场地的多组高精度地图数据；

静态数据存储模块，其用于存储静态数据；所述静态数据获取模块与所述静态数据存储模块连接，其用于从所述静态数据存储模块中读取关于所述待分析自动驾驶车辆的静态数据；

外部设备包括车辆测评系统服务器，所述静态数据存储模块和所述静态数据获取模块均配置在所述车辆测评系统服务器中；

所述动态数据获取模块包括：

车载V2X终端设备，其用于获取车辆与车辆交互信息以及车辆与路边交互信息；

高精度查分定位设备，其用于获取待分析自动驾驶车辆的经度数据和纬度数据；

高精度惯性导航测量设备，其用于获取待分析自动驾驶车辆的相关车辆动力学数据，具体包含车辆的横向速度、纵向速度、航向角、横摆角速度、纵向加速度以及侧向加速度；

方向盘转角测量设备，其用于测量方向盘转角；

行车电脑数据读取设备，其用于读取行车电脑的数据来获取到自动驾驶车辆的灯光状态以及其他决策操作数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在对所述动态数据进行预处理的过程中，所述数据处理模块配置为对所述动态数据进行数据清洗，以去除所述动态数据中的噪声数据和/或奇异值数据。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，在对所述动态数据进行预处理的过程中，所述数据处理模块还配置为对所述动态数据中的车辆视频数据进行压缩编码。

4.一种自动驾驶车辆测评系统，其特征在于，所述测评系统包括如权利要求1～3中任一项所述的自动驾驶车辆数据采集系统。

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