CN108627350A - 车辆测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆测试系统和方法，其中，系统包括：场景搭建平台，行驶状态采集设备和处理器，其中，场景搭建平台，用于根据测试用例搭建交通环境模型，并根据待测试车辆的车辆参数搭建待测试车辆模型；行驶状态采集设备，用于采集待测试车辆的实际行驶状态信息，并将实际行驶状态信息发送至处理器；处理器，用于将实际行驶状态信息同步至待测试车辆模型进行测试，并根据获取的待测试车辆模型在交通环境模型中的虚拟行驶状态信息生成对待测试车辆的控制指令。由此，该系统在模拟环境下进行车辆自动驾驶测试，有效缩短测试时间，降低研究成本，避免了真实环境下测试可能发生的意外，提高了测试的安全性。

Description

车辆测试系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆测试技术领域，尤其涉及一种车辆测试系统和方法。

背景技术

目前，车辆的自动驾驶技术已经逐渐成熟，自动驾驶车辆依靠人工智能、视觉计算、雷达、全球定位系统和各种传感装置等协同合作，可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地行驶。

相关技术中，对自动驾驶车辆的测试主要是在真实道路环境中直接测试，这种方法对于新近研制成功的车辆危险性较大，道路上的各种偶然状况提高了测试风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆测试系统，该系统在模拟环境下进行车辆自动驾驶测试，有效缩短测试时间，降低研究成本，避免了真实环境下测试可能发生的意外，提高了测试的安全性。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆测试方法。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆测试系统，包括：场景搭建平台，行驶状态采集设备和处理器，其中，场景搭建平台，用于根据测试用例搭建交通环境模型，并根据待测试车辆的车辆参数搭建待测试车辆模型；行驶状态采集设备，用于采集待测试车辆的实际行驶状态信息，并将实际行驶状态信息发送至处理器；处理器，用于将实际行驶状态信息同步至待测试车辆模型进行测试，并根据获取的待测试车辆模型在交通环境模型中的虚拟行驶状态信息生成对待测试车辆的控制指令。

本发明实施例的车辆测试系统，在模拟环境下进行车辆自动驾驶测试，有效缩短测试时间，降低研究成本，避免了真实环境下测试可能发生的意外，提高了测试的安全性。

另外，本发明实施例的辆测试系统还包括如下附加的技术特征：

本发明的一个实施例中，还包括：显示器，显示器与场景搭建平台连接，用于同步显示场景搭建平台中的测试场景信息。

在本发明的一个实施例中，交通环境模型包括多个非待测试车辆模型和多个行人模型，其中，根据测试用例搭建交通环境模型包括：根据测试用例设置所述多个非待测试车辆模型和多个行人模型的行驶速度、行驶方向和行驶位置。

在本发明的一个实施例中，交通环境模型还包括测试道路模型和障碍物模型。

在本发明的一个实施例中，车辆参数包括：车重、风阻系数、制动特性、转向特性、环境参数中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，实际行驶状态包括：行驶距离、行驶速度、行驶方向，行驶加速度化中的一种或多种。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆测试方法，包括：将待测试车辆的实际行驶状态信息发送至车辆测试系统；接收车辆测试系统根据实际行驶状态信息测试获得的虚拟行驶状态信息生成的控制指令；根据控制指令行驶。

本发明实施例的车辆测试方法，在模拟环境下进行车辆自动驾驶测试，有效缩短测试时间，降低研究成本，避免了真实环境下测试可能发生的意外，提高了测试的安全性。

另外，本发明实施例的辆测试方法还包括如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，待测试车辆位于开阔场地。

在本发明的一个实施例中，还包括：获取车辆测试系统的测试场景信息；将测试场景信息同步显示在待测试车辆内的显示器中。

在本发明的一个实施例中，根据控制指令行驶包括：通过车辆驾驶控制器，根据控制指令分析下一步行驶动作并控制待测试车辆执行。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的车辆测试系统的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的闭环测试系统结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的车辆测试系统的结构示意图；以及

图4是根据本发明一个实施例的车辆测试方法的流程图。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的车辆测试系统和方法。

图1为本发明实施例所提供的一种车辆测试系统的结构示意图。

如图1所示，该系统包括场景搭建平台110、行驶状态采集设备120和处理器130，其中场景搭建平台110和行驶状态采集设备120均与处理器130连接。

其中，场景搭建平台110，用于根据测试用例搭建交通环境模型，并根据待测试车辆的车辆参数搭建待测试车辆模型。

具体的，交通环境模型是场景搭建平台110根据测试用例对应的真实测试道路搭建的模拟测试环境，为了保证测试的全面性和可靠性，交通环境模型既包含测试道路模型也包含在真实的测试道路上行驶可能遇到的各种障碍物模型，以保证场景搭建平台110搭建出与待测试车辆真实行驶交通环境一致的交通环境模型。

具体而言，在本发明的一个实施例中，根据周围的交通状况规避其他车辆和行人，保证车辆的安全驾驶是测试自动驾驶车辆性能的重要指标之一，因而，上述交通环境模型中的各种障碍物模型包括多个非待测试车辆模型和多个行人模型，即根据测试用例对应的真实测试道路上的交通实际状况在对应位置设置对应数量的非待测试车辆模型和多个行人模型，以及每个非待测试车辆模型和多个行人模型的行驶速度、行驶方向。

需要强调的是，上述多个非待测试车辆模型和多个行人模型的行驶速度、行驶方向和行驶位置可以还原出测试道路上的真实交通情况，根据实际情况的不同，可以采取不同的实现方式，比如，可实时同步测试道路上的真实交通情况，也可以根据采集的某个时间段的测试道路上的真实交通情况，进行同样时长的交通情况的还原，包含正常行驶的交通情况以及出现交通意外、交通违规等非正常行驶的交通情况等，比如，根据采集的真实测试道路上各路段的人流和车流的实际行驶情况设置多个非待测试车辆模型和多个行人模型的行驶速度、行驶方向和行驶位置，其中，包含行人A的闯红灯的行为，包含了车辆B的变道行驶、加速超车行为和车辆C的闯红灯行驶行为等。

当然，在实际行驶过程中，车辆还受道路环境以及各种障碍物的影响。因此，在本发明一个实施例中，交通环境模型还包括测试道路模型和障碍物模型。其中，测试道路模型包括测试道路的车道数量、车道宽度和路面人行横道位置、路面行驶标记等。障碍物模型包括围栏、路障等影响交通的模型。结合测试道路模型和障碍物模型可以使交通环境模型更贴近真实的测试道路，保证了测试结果的可靠性。

进一步的，在交通环境模型中测试车辆需要搭建待测试车辆模型。待测试车辆模型根据实际待测试车辆的参数确定，车辆参数具体包括：车重、风阻系数、制动特性、转向特性、环境参数以便于还原出真实待测试车辆，其中，环境参数是车辆在不同的温度、气压和路面状况下的行驶状态参数。场景搭建平台110获取上述车辆参数，并根据测试需要，利用上述车辆参数搭建具有相同参数值的待测车辆模型，使得待测试车辆模型具有与待测试车辆相同的性能。

行驶状态采集设备120，用于采集待测试车辆的实际行驶状态信息，并将实际行驶状态信息发送至处理器130。

处理器130，用于将实际行驶状态信息同步至待测试车辆模型进行测试，并根据获取的待测试车辆模型在交通环境模型中的虚拟行驶状态信息生成对待测试车辆的控制指令。

具体的，行驶状态信息包括待测试车辆的行驶距离、行驶速度、行驶方向，行驶加速度等，行驶状态采集设备120可以装配在实际待测试车辆的适当位置，便于采集接收车辆的行驶状态信息。在本发明一个实施例中，可以把行驶状态采集设备120安装在车辆的整车控制器、电机控制器等控制器内，从而方便接收各个控制系统内的各类传感器和信息采集设备采集到的待测试车辆的实际行驶状态信息。比如，行驶状态采集设备120通过变速箱上的车速传感器获取车速信号并发送给处理器130。

进而，处理器130实时接收行驶状态采集设备120发送的实际行驶状态信息并同步映射在待测试车辆模型上，使得待测试车辆模型和待测试车辆在相同时间内具有相同的行驶状态，待测试车辆模型可以实时映射出实际待测试车辆。当待测试车辆模型在交通环境模型中行驶时，通过环境感知系统识别周围的行人模型、障碍物模型和非待测试车辆模型以及上述模型的行驶状态等信息，把获取到的虚拟行驶状态信息发送至处理器130。处理器130根据虚拟行驶状态信息计算并判断下一步的行驶状态，生成控制指令发送给待测试车辆。比如，当虚拟行驶状态信息是“左后方有车辆超车”时，处理器130生成的控制指令为“降低速度，靠右行驶”。

进一步的，当待测试车辆执行处理器130发送的控制指令后，行驶状态采集设备120继续采集待测试车辆的实时行驶状态信息，通过处理器130同步当前待测试车辆的实际行驶状态信息至待测试车辆模型，进而，通过观察测试待测试车辆模型是否及时应对交通状况保持安全的行驶状态，以一种模拟的行驶还原出实际待测试车辆在实际待测试道路上行驶时能否保持安全的行驶状态，实现了通过待测试车辆模型来模拟测试待测试车辆，避免了待测试车辆在实际待测试道路上进行驾驶测试时，带来的交通隐患等安全问题。比如，如果当前场景下需要测试待测试车辆的刹车性能，则可以在接收到刹车控制指令后，待测试车辆进行刹车，并将执行刹车指令过程中的实际行驶状态信息同步至测试待测试车辆模型，通过观测待测试车辆模型能否成功安全的刹车(比如，没有撞击到交通环境模型中的非待测试模型多个行人模型等)，判断待测试车辆的刹车性能，由此，将测试安全隐患转移到不会到来实际损失的车辆测试系统中，在保证了测试准确度的前提下，避免了实际测试时的安全隐患。

可以理解，待测试车辆模型同步待测试车辆的上一步的行驶状态后继续感知交通环境模型中的交通信息，便于处理器130根据实时的交通信息生成新的控制指令，控制待测试车辆执行下一步的操作，并将待测试后车辆的实际行驶状态信息同步至待测试车辆模型。由此，该车辆测试系统形成闭环测试环境。图2是根据本发明一个实施例的闭环测试系统结构示意图。

如图2所示，在该闭环测试系统中，待测试车辆模型同步待测试车辆的行驶状态信息后，通过环境感知系统感知交通环境模型中的信息，把实时的交通环境信息反馈给处理器130，处理器130接收信息后解析生成控制指令发送给实际待测试车辆，待测试车辆根据控制指令执行相应操作，随后待测试车辆模型再次同步待测试车辆当前实际行驶状态信息从而形成一个闭环测试系统。

由此，通过该闭环测试系统实现待测试车辆在模拟测试场景中的测试，避免了待测试车辆在真实测试道路上测试可能产生的危险，其中，为了进一步避免待测试车辆测试时的安全隐患问题，还可以选取开阔的场地作为待测试车辆行驶的场地，从而，在测试时，待测试车辆根据处理器130生成的控制指令进行行驶时，由于在没有障碍物的开阔的场地行驶，因而安全性较高。

进一步的，为了更加直观的显示待测试车辆模型在模拟测试场景中的行驶状态，还可以通过显示器显示交通环境模型中测试场景的信息。图3是根据本发明另一个实施例的车辆测试系统的结构示意图。

如图3所示，在如图1所示的基础上，该车辆测试系统还包括：显示器140。

其中，显示器140与场景搭建平台110相连，用于同步显示交通环境模型中的测试场景信息，具体包括场景搭建平台110搭建的上述障碍物模型、非待测试车辆模型、多个行人模型等，以及各个模型的行驶状态。从而通过显示器140可以直观并全面的观测到待测试车辆模型同步控制指令后的测试结果，满足在一些场景下的测试需求。

显示器140可以设置在测试人员方便观看的位置，如果测试人员在待测试车辆中，则该显示器140可以设置在待测试车辆等。

综上所述，本发明实施例的车辆测试系统，通过场景搭建平台搭建交通环境模型和待测车辆模型，行驶状态采集设备采集待测车辆的实时行驶状态信息，并发给处理器，处理器接受信息并同步至待测试车辆模型进行测试，并根据获取的待测试车辆模型在所述交通环境模型中的虚拟行驶状态信息生成对待测试车辆的控制指令。由此，该系统在模拟环境下进行车辆自动驾驶测试，有效缩短测试时间，降低研究成本，避免了真实环境下测试可能发生的意外，提高了测试的安全性。

基于以上实施例，为了更加清楚的描述该车辆测试系统的工作过程，下面结合该系统在具体应用场景中应用时的实施过程进行描述。

具体而言，图4是根据本发明一个实施例的车辆测试方法的流程图，如图4所示，该车辆测试方法包括：

步骤401，将待测试车辆的实际行驶状态信息发送至车辆测试系统。

其中，实际行驶状态信息包括待测车辆的行驶距离、行驶速度、行驶方向，速度变化等。

具体地，在本实施例中，将待测试车辆的实际行驶状态信息发送至车辆测试系统，以便于将该待测试车辆映射至车辆测试系统中，使得车辆测试系统实施相关测试。

步骤402，接收车辆测试系统根据实际行驶状态信息测试获得的虚拟行驶状态信息生成的控制指令。

具体地，将待测试车辆的实际行驶状态信息发送至车辆测试系统，使得车辆测试系统通过待测试车辆模型模拟出待测试车辆在实际测试道路上的虚拟行驶状态信息，并根据虚拟行驶状态信息生成控制指令，该控制指令用于控制待测试车辆下一步的驾驶动作，从而，不需要待测试车辆在测试道路上行驶，即可根据车辆测试系统的反馈获取到待测试车辆下一步的驾驶动作。

其中，车辆测试系统生成控制指令的具体过程，可以参考结合图1至图3描述的相关实施例，在此不再赘述。

步骤403，根据控制指令行驶。

具体的，车辆驾驶控制器根据控制指令分析下一步驾驶动作并控制待测试车辆执行。其中，车辆驾驶控制器可以是车辆中的ECU、VCU等控制器，车辆驾驶控制器按照控制指令控制车辆中的相关设备执行相应的驾驶动作，比如控制发动机等设备实现加减速度或改变行驶方向等。

其中，车辆测试系统的待测试车辆模型同步待测试车辆的行驶状态后继续感知交通环境模型中的信息，根据实时的交通状况生成新的控制指令，反馈给待测试车辆执行下一步的操作，由此形成一个闭环测试环境，实现在模拟测试场景中对待测试车辆进行测试，避免了待测试车辆在真实测试道路上测试可能产生的危险，其中，为了进一步避免待测试车辆测试时的安全隐患问题，还可以选取开阔的场地作为待测试车辆行驶的场地，从而，在测试时，待测试车辆根据相关控制指令进行行驶时，由于在没有障碍物的开阔的场地行驶，因而安全性较高。

综上所述，本发明实施例的车辆测试方法，首先将待测试车辆的实际行驶状态信息发送至车辆测试系统，车辆测试系统根据实际行驶状态信息测试获得虚拟行驶状态信息并生成控制指令发送给实际待测试车辆，待测试车辆根据控制指令行驶。由此，该方法通过虚拟测试场景下的信息生成控制指令控制待测车辆行驶，可以使车辆在开阔场地内测试，避免了真实环境下测试可能发生的意外，提高了测试的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆测试系统，其特征在于，包括：场景搭建平台、行驶状态采集设备和处理器，其中，所述场景搭建平台和所述行驶状态采集设备均与所述处理器连接，其中，

所述场景搭建平台，用于根据测试用例搭建交通环境模型，并根据待测试车辆的车辆参数搭建待测试车辆模型；

所述行驶状态采集设备，用于采集所述待测试车辆的实际行驶状态信息，并将所述实际行驶状态信息发送至所述处理器；

所述处理器，用于将所述实际行驶状态信息同步至所述待测试车辆模型进行测试，并根据获取的所述待测试车辆模型在所述交通环境模型中的虚拟行驶状态信息生成对所述待测试车辆的控制指令。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括，显示器，所述显示器与所述场景搭建平台连接，其中，

所述显示器，用于同步显示所述场景搭建平台中的测试场景信息。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交通环境模型包括多个非待测试车辆模型和多个行人模型，其中，所述根据测试用例搭建交通环境模型包括：

根据所述测试用例设置所述多个非待测试车辆模型和多个行人模型的行驶速度、行驶方向和行驶位置。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述交通环境模型还包括测试道路模型和障碍物模型。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆参数包括：

车重、风阻系数、制动特性、转向特性、环境参数中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实际行驶状态包括：

行驶距离、行驶速度、行驶方向，行驶加速度中的一种或多种。

7.一种车辆测试方法，其特征在于，所述方法应用于待测试车辆，包括：

将待测试车辆的实际行驶状态信息发送至车辆测试系统；

接收所述车辆测试系统根据所述实际行驶状态信息测试获得的虚拟行驶状态信息生成的控制指令；

根据所述控制指令行驶。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述待测试车辆位于开阔场地。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述车辆测试系统的测试场景信息；

将所述测试场景信息同步显示在所述待测试车辆内的显示器中。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述控制指令行驶包括：

通过车辆驾驶控制器，根据所述控制指令分析下一步行驶动作并控制所述待测试车辆执行。