CN108267325A - 无人驾驶整车实物在环测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种无人驾驶整车实物在环测试方法，涉及汽车技术领域，所解决的是现有测试方法风险高的技术问题。该方法将无人驾驶车辆置于车辆运动模拟平台上；利用交通场景虚拟系统生成3D虚拟交通场景，并将所生成的3D虚拟交通场景数据输入无人驾驶车辆的自动驾驶系统及车辆运动模拟平台的控制系统；车辆运动模拟平台根据所接收到的3D虚拟交通场景数据及无人驾驶车辆在平台上运行时所产生的动力学响应，控制平台中的各部件运行，为无人驾驶车辆提供道路负载模拟。本发明提供的方法，能在实验室中完成无人驾驶车辆的测试。
Description
技术领域
本发明涉及汽车的技术，特别是涉及一种无人驾驶整车实物在环测试方法的技术。
背景技术
现有的无人驾驶车辆测试方法都是采取无人驾驶样车实车场地或者道路试验，以实现对无人驾驶车辆各种功能及算法的验证。实车场地试验具有很大的局限性，车辆的某些功能无法测试，而道路试验的风险较高，可能会发生交通事故。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种测试风险低，并且能对车辆进行全面测试的无人驾驶整车实物在环测试方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种无人驾驶整车实物在环测试方法，其特征在于：
构建一个车辆运动模拟平台，及一个交通场景虚拟系统，并将无人驾驶车辆置于车辆运动模拟平台上；
利用交通场景虚拟系统生成3D虚拟交通场景，并将所生成的3D虚拟交通场景数据输入无人驾驶车辆的自动驾驶系统及车辆运动模拟平台的控制系统；
车辆运动模拟平台根据所接收到的3D虚拟交通场景数据及无人驾驶车辆在平台上运行时所产生的动力学响应，控制平台中的各部件运行，为无人驾驶车辆提供道路负载模拟；
所述道路负载模拟包括两个前轮转向自由度模拟、四车轮驱动负载模拟、车身横摆转动自由度模拟、车身侧向移动自由度模拟。
进一步的，测试结束后根据3D虚拟交通场景数据，及车辆运动模拟平台的道路负载模拟数据，无人驾驶车辆的行驶数据，分析无人驾驶车辆在各种交通场景下的决策结果及实际执行结果，从而对无人驾驶车辆的驾驶行为进行评估。
进一步的，交通场景虚拟系统生成的3D虚拟交通场景数据中包含有由多台虚拟车辆组成的交通流，并且交通流中的每一台虚拟车辆都可以进行单独的控制。
进一步的，交通流中的每一台虚拟车辆都可以通过人机界面控制。
本发明提供的无人驾驶整车实物在环测试方法，采用虚拟交通场景与车辆运动模拟相互配合的方式对无人驾驶车辆的驾驶行为进行测试，能在实验室环境下对车辆进行全面测试，并且测试风险很低，对于无人驾驶车辆实际行驶过程中可能出现的各种复杂场景或者极限场景的测试有较大的优势，可以清楚的分析无人驾驶系统对于复杂或极限情况的处理过程，更进一步帮助无人驾驶系统学习和优化。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。
本发明实施例所提供的一种无人驾驶整车实物在环测试方法，其特征在于：
构建一个车辆运动模拟平台，及一个交通场景虚拟系统，并将无人驾驶车辆置于车辆运动模拟平台上；
利用交通场景虚拟系统生成3D虚拟交通场景，并将所生成的3D虚拟交通场景数据输入无人驾驶车辆的自动驾驶系统及车辆运动模拟平台的控制系统；
车辆运动模拟平台根据所接收到的3D虚拟交通场景数据及无人驾驶车辆在平台上运行时所产生的动力学模型，控制平台中的各部件运行，为无人驾驶车辆提供道路负载模拟；
所述道路负载模拟包括两个前轮转向自由度模拟、四车轮驱动负载模拟、车身横摆转动自由度模拟、车身侧向移动自由度模拟。
本发明实施例中，测试结束后可根据3D虚拟交通场景数据，及车辆运动模拟平台的道路负载模拟数据，无人驾驶车辆的行驶数据，分析无人驾驶车辆在各种交通场景下的决策结果及实际执行结果，从而对无人驾驶车辆的驾驶行为进行评估，驾驶行为评估方法为现有技术。
本发明实施例中，交通场景虚拟系统生成的3D虚拟交通场景数据中包含有各种道路交通状况、交通标示、传感器信息等；3D虚拟交通场景可以同时虚拟多台车辆，形成交通流，交通流中的每一台虚拟车辆都可以进行单独的控制，也可以通过人机界面控制3D虚拟交通场景中的某个虚拟车辆，从而将人的驾驶行为引入3D虚拟交通场景。
本发明实施例中，还可以在测试过程允许乘员进入无人驾驶车辆，乘员可以对车辆在不同交通场景中的驾驶行为进行体验及评价，从人的感受角度对无人驾驶车辆的驾驶行为优化提供支持。
本发明实施例中，车辆动力学模型为现有技术，车辆动力学模型是用于驱动车辆运动模拟平台上的车辆运动的数学模型；其根据无人驾驶车辆的加速、减速、转向等操作，实时计算车辆需要的负载数据，实时调整车辆运动模拟平台的控制满足车辆的负载需求。
本发明实施例中，所述车辆运动模拟平台为现有技术，具体采用的是专利申请号为CN201710252539.X的中国专利无人驾驶车辆综合性能测试系统。
本发明实施例中，所述交通场景虚拟系统为现有技术，交通场景虚拟系统可以采用搭载有OKTAL公司的SCANeR软件或CarSim软件的计算机实现；还可以采用现有的无人驾驶感知传感器硬件在环模拟系统替代，从而给车辆真正的传感器信号，而不是传感器模型数据；交通场景虚拟系统通过3D虚拟技术完整的制作出虚拟城市交通环境；对于无人驾驶车辆而言，通过各种感知系统如激光传感器、摄像头、毫米波雷达等获取的真实交通环境数据之后，也是通过数字技术虚拟重构真实交通场景；因此本发明实施例通过将虚拟交通场景数据直接提供给无人驾驶车辆的自动驾驶系统，来替代感知系统获取的数据。
本发明实施例中，交通场景虚拟系统生成的3D虚拟交通场景指的是用于无人驾驶车辆测试的各种典型的交通场景，这些交通场景应当尽可能的覆盖无人驾驶车辆在实际道路行驶中的可能情况，比如：
情况1：无人驾驶车辆沿道路行驶，路面没有其他车辆，道路有直道、不同半径的弯道、存在遮挡的弯道、上下坡道、下下坡弯道、单车道和多车道等，用于测试车辆是否可以在没有干扰的情况下沿道路行驶。
情况2：无人驾驶车辆行驶在不同交通岔路，十字路口左转右转、3路口环岛、4路口环岛、5路口环岛、车道分为两个岔路、两个岔路汇到一条路、立交桥、下穿隧道等，用于测试车辆是否可以选择正确的路径，并准确的驶入对应的岔路。
情况3：无人驾驶车辆行驶在一定车流量的道路上，车流量较小的高速公路、车流量较大的高速公路、车流量极大的城市高架路、车流量不同的城市地面道路，测试车辆在不通车流量情况下能否稳定行驶。
情况4：无人驾驶车辆行驶在复杂的城乡结合部道路，路面有行人、自行车、电瓶车、摩托车、三轮车、汽车等复杂的交通情况，测试车辆在复杂多目标情况下，是否可以准确的选择可行路径，是否能够避开各种障碍，顺利通过交通阻滞区域。
情况5：无人驾驶车辆行驶在乡村道路，道路宽度较小、没有清晰的道路标志线、车辆不严格行驶在各侧道路存在抢占对面车道情况、道路两侧树木遮挡、道路边缘杂草丛生边界不清晰、行人或大型动物不确定出现在道路上或横穿道路，测试车辆在不完整道路信息情况下的稳定行驶能力。
情况6：无人驾驶车辆进入停车场停车，地面单层停车场、地面多层停车场、地下多层停车场，垂直停车位、平行停车位、斜置停车位、有占位器停车位，测试车辆是否能够找到可用停车位，并准确泊入车位和驶出车位。
Claims (4)
1.一种无人驾驶整车实物在环测试方法，其特征在于：
构建一个车辆运动模拟平台，及一个交通场景虚拟系统，并将无人驾驶车辆置于车辆运动模拟平台上；
利用交通场景虚拟系统生成3D虚拟交通场景，并将所生成的3D虚拟交通场景数据输入无人驾驶车辆的自动驾驶系统及车辆运动模拟平台的控制系统；
车辆运动模拟平台根据所接收到的3D虚拟交通场景数据及无人驾驶车辆在平台上运行时所产生的动力学响应，控制平台中的各部件运行，为无人驾驶车辆提供道路负载模拟；
所述道路负载模拟包括两个前轮转向自由度模拟、四车轮驱动负载模拟、车身横摆转动自由度模拟、车身侧向移动自由度模拟。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶整车实物在环测试方法，其特征在于：测试结束后根据3D虚拟交通场景数据，及车辆运动模拟平台的道路负载模拟数据，无人驾驶车辆的行驶数据，分析无人驾驶车辆在各种交通场景下的决策结果及实际执行结果，从而对无人驾驶车辆的驾驶行为进行评估。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶整车实物在环测试方法，其特征在于：交通场景虚拟系统生成的3D虚拟交通场景数据中包含有由多台虚拟车辆组成的交通流，并且交通流中的每一台虚拟车辆都可以进行单独的控制。
4.根据权利要求3所述的无人驾驶整车实物在环测试方法，其特征在于：交通流中的每一台虚拟车辆都可以通过人机界面控制。
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