CN109187041A - 一种用于自动驾驶测试场的无人测试车平台及方法 - Google Patents

一种用于自动驾驶测试场的无人测试车平台及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109187041A
CN109187041A CN201810796590.1A CN201810796590A CN109187041A CN 109187041 A CN109187041 A CN 109187041A CN 201810796590 A CN201810796590 A CN 201810796590A CN 109187041 A CN109187041 A CN 109187041A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
test
automatic pilot
unmanned
carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810796590.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109187041B (zh
Inventor
张子辉
李研强
王建强
许庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Institute of Automation Shandong Academy of Sciences
Original Assignee
Tsinghua University
Institute of Automation Shandong Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University, Institute of Automation Shandong Academy of Sciences filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201810796590.1A priority Critical patent/CN109187041B/zh
Publication of CN109187041A publication Critical patent/CN109187041A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109187041B publication Critical patent/CN109187041B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台及方法,包括车身外形变换系统,所述车身外形变换系统包括底盘,所述底盘上安装有伸缩装置,所述伸缩装置通过伸缩变形改变车体的大小,并搭配不同的快速组装仿真外壳,实现模拟不同的车型和车辆;底盘上还安装有反馈控制系统,所述反馈控制系统包括中心控制装置,所述中心控制装置分别连接至电动机、制动装置及转向装置,所述中心控制装置还连接至车辆传感器测量单元,通过车辆传感器测量单元获得车辆的运动状态实现对测试车的各种操作行为进行决策和控制。本发明实现一辆测试车可以模拟多种车辆(比如小轿车,越野车和卡车等),增加被测车辆感知的难度,而且降低了测试成本。

Description

一种用于自动驾驶测试场的无人测试车平台及方法
技术领域
本发明涉及汽车安全测试技术领域,特别是涉及一种用于自动驾驶测试场的无人测试车平台及方法。
背景技术
随着《中国制造2025》提出要进一步发展智能网联汽车,车辆智能化和网联化已经成为将来的发展方向。缺乏真实和高效的测试评价方法,已经成为制约智能网联汽车发展的瓶颈。国家已经出台规定,自动驾驶汽车在进行上路测试之前,必须首先通过封闭测试场的测试。目前各地纷纷建立自动驾驶汽车测试场,但是自动驾驶测试场的相关设备发展非常落后,智能化的测试设备主要依靠进口,而且价格昂贵,严重限制了我国自动驾驶测试场的发展和推广,当前主要存在的问题包括:
1、当前测试场使用的移动测试设备(假车、模拟自行车和模拟行人)一般采用固定的外形和颜色,在重复测试时会影响被测车辆的感知结果,特别是对于某些特殊用途车辆(救护车,救火车,警车等),一般没有专门的测试设备(测试车)进行模拟,缺乏某些重要的特殊交通场景测试。
2、当前自动驾驶测试场使用的移动测试设备,包括测试车、模拟自行车和模拟行人,一般是采用固定导轨控制运动,主要用于传统的碰撞测试等,无法模拟复杂的真实交通场景,对自动驾驶汽车的感知、决策和控制缺乏有针对性的测试。,
3、目前测试场使用的测试设备,特别是测试车辆一般使用人工驾驶,危险性较高,而且测试过程不具备可重复性,无法进行精确的重复测试,不利于自动驾驶汽车进行有针对性的改进训练。
发明内容
为了解决测试场现有移动测试设备的不足,本发明提供了一种用于自动驾驶测试场的无人测试车平台,提供一种可变换外形的移动测试装备(本文以汽车为例,自行车和行人同理),通过快速更换简易外壳,进行不同的测试车型转换,实现一车多用。。
所述用于自动驾驶测试场的无人测试车平台包括无人驾驶底盘和伸缩装置,所述伸缩装置通过伸缩变形改变车体的大小,并搭配不同的快速组装仿真外壳,实现模拟不同的车型和车辆;
所述底盘上还安装有反馈控制系统,所述反馈控制系统包括中心控制装置,所述中心控制装置分别连接至电动机、制动装置及转向装置,所述中心控制装置还连接至车辆传感器测量单元,通过车辆传感器测量单元获得车辆的运动状态实现对测试车的各种操作行为进行决策和控制。
进一步优选的技术方案,所述伸缩装置包括安装在底盘中部的主支撑架,所述主支撑架沿车身方向相对的两侧分别横向安装有伸缩套筒,分别为第一伸缩套筒及第二伸缩套筒,所述第一伸缩套筒及第二伸缩套筒分别垂直安装有两个伸缩套筒;
所述伸缩套筒内均安装有伸缩臂,每个伸缩臂伸出伸缩套筒的一端安装有防撞弹簧,防撞弹簧连接至连接卡槽,连接卡槽上均设置有防撞条,连接卡槽用于与快速组装仿真外壳连接。
进一步优选的技术方案,所述主支撑架上还安装有升降台,用于在车辆外形变换时升高增加车辆高度或降低减少车辆高度,以模拟不同高度的车辆。
进一步优选的技术方案,所述反馈控制系统还包括与中心控制装置相连的动力电池组、辅助系统,所述电动机通过传动装置连接至汽车的驱动轴。
进一步优选的技术方案,所述中心控制装置包括控制器,所述控制器分别连接至传感器空气开关、逆变器、GPS导航设备、工控机、LTE交换机、路由器、IMU惯性测量单元、稳压电源;
所述车辆传感器测量单元包括安装在升降台上的激光雷达及摄像头、安装在车辆底盘前端及后端的毫米波雷达、安装在伸缩装置下的轮速传感器、安装在底盘上的GPS导航及IMU惯性测量单元;
所述中心控制装置与控制中心通信,无人测试车中心控制装置既可以接收控制中心的指引,通过远程控制使其在场地内按照预定轨迹移动,以实现对目标车辆的测试,还可以通过自身车辆传感器测量单元具有部分环境感知能力。
进一步优选的技术方案,所述反馈控制系统建立整车系统的动力学模型和运动学模型,使用动力学模型建立目标函数,使用一种改进的粒子群算法对目标函数进行优化,获得路径追踪所需要的精确速度控制和转向控制,从而实现测试车平台对四个车轮运动轨迹的精确控制和各个方向的自由转向。
一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台的工作方法,包括:
选择要变形的车型,确定目标车型的尺寸并选择相应的车壳标准组件;
根据目标车型的尺寸对伸缩臂进行伸缩,并将升降台升到相应的高度,将车壳标准组件与车身的连接卡槽连接,组成完整的车辆外形;
控制中心通过建立车辆运动曲线来获取车轮力控制的运动学和动力学模型,并通过算法优化驱动力和转向角,确定测试车驱动和转向的精确路径跟踪,实现对四个车轮运动轨迹的精确控制和各个方向的自由转向。
进一步优选的技术方案,所述测试车在全局路径规划的过程中,如果在周围感知到被测车辆,则向控制中心发送要求,开启自主决策;
控制中心根据各辆测试车的当前位置决定自主决策的优先级,每次测试只开启一辆测试车的自主决策;
测试车根据测试要求从决策库中选择合适的决策动作,并根据环境感知数据进行修正;
测试车做出决策动作后记录被测车辆目标的反应,并将测试数据发送给控制中心;
被测车辆做出反应或满足一定的条件后,测试车的自主决策结束,继续根据全局路径规划行驶,如果自主决策过程中发生意外情况,控制中心停止所有车辆动作,排除危险后重新测试。
进一步优选的技术方案,所述控制中心根据测试需求自动生成测试方案和测试场景集合,从中随机选择一个测试场景进行测试;
测试开始,根据测试场景对多台测试设备进行全局路径规划,并通过车载单元将全局路径传输给测试车和被测车辆;
测试车和被测车辆根据全局路径规划进行行驶,并形成给定的测试场景
测试车与被测车辆的距离满足一定的条件时,根据测试要求进行自主决策,并采集被测车辆的反应数据;
测试车与被测车辆将测试过程中各种数据传送给控制中心;
测试车与被测车辆编队行驶完全局路径,一次测试结束。如果中途出现意外情况,控制中心可以立即停止所有车辆动作,排除危险后重新开始测试。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明无人车通用平台通过安装在底盘上方的伸缩装置,可进行测试车长度、宽度和高度的变化,实现不同车型之间的转换。同时车壳采用快速组装设计,使用轻便复合材料,可以进行车壳的快速更换,实现了测试车外观(颜色、特殊标志等)的变化。从而实现一辆测试车可以模拟多种车辆(比如小轿车,越野车和卡车等),增加被测车辆感知的难度,而且降低了测试成本。
本发明无人车通用平台的另一有益效果是采用无人驾驶模式,根据其结构设计进行全新的电子电器架构。测试车搭载多种传感器单元和计算控制单元,具有一定的自主决策能力,并可以通过远程控制使其在场地内按照预定轨迹移动,以实现对目标车辆的测试。无人测试车既可以接收控制中心的指引,还可以通过自身环境感知系统具有部分环境感知能力。
本发明无人车通用平台还对四个车轮的运动轨迹进行精确的控制,并实现各个方向的自由转向,具有非常高的行驶自由度。可以沿自身的中心轴进行原地转向,通过更复杂的行驶动作,可以模拟更多更复杂的测试场景。为了避免测试车在测试过程中被碰撞损伤,还对车体进行了防撞性能设计,加装了由防撞条和防撞弹簧组成的防撞装置。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为无人测试车平台整体结构设计主视图;
图2为无人测试车平台整体结构设计俯视图;
图3为无人测试车平台伸缩装置结构图;
图4为无人测试车平台底盘结构简图;
图5为无人测试车平台电子电器架构简图;
图中,10底盘、20伸缩装置、30快速组装仿真外壳、100激光雷达、200摄像头、300毫米波雷达、400轮速传感器,21防撞弹簧、22防撞条、23外壳连接卡槽、24伸缩套筒、25伸缩臂、26升降台、27主支撑架,11动力电池组、12转向装置、13制动装置、14悬挂装置、15传动装置、16驱动电动机、17中心控制装置、18辅助系统,171传感器空气开关、172逆变器、173GPS导航、174工控机、175LTE交换机、176路由器、177、IMU惯性测量单元、178单片机、179稳压电源。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明可通过量产以降低价格,以实现大规模装备到自动驾驶汽车的智能化测试场,进行包含大量动态交通流的复杂交通场景测试,有效的解决智能化测试场的测试设备问题。
本发明提出专用无人车测试智能车的思想,创建一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,采用电力驱动,分为小型、中型和大型三种型号,分别用于模拟各种行人、自行车和汽车等的移动测试设备。
本申请的一种典型的实施方式中,以大型测试车平台为例进行说明,采用如下技术方案:
无人测试车平台整体的相关参数,包括:尺寸、重量、最大负载、电池、电池容量、续航时间、辅助电源、最大速度、驱动方式、转向方式、通信接口、编码器精度、PID控制频率。
如图1、2所示,车身外形变换系统,测试车平台采用可伸缩的结构设计,通过车体的伸缩变形实现车型大小的变化,使用可更换车壳进行车型外观的快速更换,实现模拟多种型号汽车的功能,包括:底盘10、伸缩装置20、快速组装仿真外壳30。
测试车底盘,是支承和安装汽车各部件的总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。
如图3所示,伸缩装置,是安装在汽车底盘10上,通过伸缩变形达到改变车体的大小,并搭配不同的快速组装仿真外壳30,实现模拟不同的车型和车辆。包括:防撞弹簧21、防撞条22、外壳连接卡槽23、伸缩套筒24、伸缩臂25、升降台26、主支撑架27。
防撞弹簧,是在碰撞时进行收缩缓冲,在弹簧的压缩范围内,有效的吸收碰撞的动能,减少碰撞损伤。防撞条,是采用EVA材料制作,减少碰撞伤害。外壳连接卡槽,是用来快速连接仿真车壳组件,以拼接成为完整的车壳。
伸缩套筒,是在车辆外形变换时容纳伸缩臂25。伸缩臂,是在车辆外形变换时伸出扩大车辆体积或缩回套筒24减少车辆体积,以模拟不同大小的车辆。
升降台,是在车辆外形变换时升高增加车辆高度或降低减少车辆高度,以模拟不同高度的车辆。主支撑架,是用来连接伸缩装置各个组件的,并用来将伸缩装置固定在无人测试车底盘上。
快速组装仿真外壳,是用非金属材料快速成型加工的车壳标准组件,通过快速连接组装成各种车辆的外壳,并通过连接卡槽23与无人测试车连接,模拟不同外形和颜色的车辆。
无人驾驶测试变形变化过程包括如下步骤:
步骤(1)选择要变形的车型,确定目标车型的尺寸(长度、宽度和高度),并选择适合的车壳标准组件;
步骤(2)根据目标车型的尺寸对伸缩臂进行伸缩,并将升降台升到适合的高度;
步骤(3)将车壳标准组件与车身的连接卡槽快速连接,组成完整的车辆外形,结束;
一轮测试结束后,根据需要从步骤(1)开始进行循环,继续变换车型和颜色,实现一车多用。
反馈控制系统采用多路双闭环结构,建立整车系统的动力学模型和运动学模型,通过车辆状态控制算法和远程编程及控制进行油门/刹车与转角的闭环控制,控制精度达到厘米级。所述反馈控制系统,使用7阶贝塞尔曲线用于路径跟踪,并获得运动学和动力学的运动轨迹轮廓。使用动力学模型建立目标函数,使用一种改进的粒子群算法(PSO)对目标函数进行优化,获得路径追踪所需要的精确速度控制和转向控制,从而实现测试车平台对四个车轮运动轨迹的精确控制和各个方向的自由转向。优化目标是二次实函数,即将控制目标转化为二次规划问题进行优化求解。
如图4所示,反馈控制系统集成在测试车底盘10中,采用模块化设计,包括:动力电池组11、转向装置12、制动装置13、悬挂装置14、传动装置15、驱动电动机16、中心控制装置17、辅助系统18。
无人测试车底盘采用模块化设计,测试车平台采用电机驱动,具有非常高的行驶自由度,可以沿自身的中心轴进行原地转向,通过更复杂的行驶动作,可以模拟更多更复杂的测试场景。
动力电池组,是供给汽车驱动行驶所需电能的能量源,也是供应汽车上各种电子电器元件的工作电源。
转向装置,是为了实现汽车的转弯而设置的,通过直接依靠电机提供辅助扭矩进行动力转向。
制动装置,是为汽车减速或停车而设置的,利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。
悬挂装置,是连接车身与车轮之间零件和部件的总称,实现车体(此处车体指车身,主要是车架)和车轮之间的弹性支承,降低车体与车辆之间的动载与振动。(悬挂系统是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成的整个支持系统,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力,并缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,减少震动,决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性。)
传动装置,是将驱动电动机16的驱动转矩传给汽车的驱动轴。
驱动电动机,是将动力电池组11提供的电能转化为机械能,通过传动装置15驱动车轮和工作装置。
辅助系统,是备用动力电源,以及备用的工控机。
控制决策系统,通过建立可扩展电子电器架构,测试车搭载多种传感器单元和计算控制单元,可以通过远程控制在场地内进行高精度的移动,并针对测试目的具有一定的自主决策能力,包括:中心控制装置17和各种传感器单元。
如图5所示,中心控制装置,是对测试车的各种操作行为(直行、变道、紧急停车等)进行决策和控制,并在汽车行驶过程中实时监控电源的使用情况、进行能源的分配和协调各功能组件工作的能量管理。本发明通过一种可扩展的电子电器架构实现,其中主要电子元件包括:传感器空气开关171、逆变器172、GPS导航173、工控机174、LTE交换机175、路由器176、IMU惯性测量单元177、单片机178、稳压电源179。将多种电子电器元件集成到汽车底盘中,并留有可扩展接口,有助于电子电器元件的增加和升级。
电子设备电力需求:三条独立的电源总线,包括12V上层控制设备总线、12V底层总线以及220V总线,总线上分别连接上述的各种电子元件。
传感器空气开关,是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关,用于保护各种传感器单元。
逆变器,是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电的电子元件。
GPS导航,是以全球24颗定位人造卫星为基础,提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。
工控机,是主要用于工业控制方面的工业计算机,采用总线结构,对汽车行驶过程及各种设备进行检测与控制。
LTE交换机,是将运营商的4G信号转换为Wifi信号,以供车内设备联网使用。
路由器,是在车联网环境中建立网络连接,可以在多网络互联环境中,用不同的方法连接各种子网。
IMU惯性测量单元,是测量车辆三轴角速度以及加速度的装置,与GPS导航173结合使用,可以实现对车辆的准确定位。
单片机,是一种集成电路芯片,为汽车子不同的应用场合进行不同的组合控制。
稳压电源,是为汽车各种电子电器设备提供稳定的直流电的电子设备。
无人测试车平台的传感器包括:激光雷达100、摄像头200、毫米波雷达300、轮速传感器400、GPS导航173、IMU惯性测量单元177。使用多种传感器进行信息融合,有效的记录测试过程中产生的信息数据。
激光雷达,是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。
摄像头,是采用CMOS图像传感器,提供汽车行驶中障碍物或移动物体的速度、距离和外观形状等信息。
毫米波雷达,是工作在毫米波波段探测的雷达,穿透雾、烟、灰尘的能力强,兼有微波制导和光电制导的优点。
轮速传感器,是用来测量汽车车轮转速的传感器。
控制决策系统的逻辑结构中,各模块相互独立运作,以融合优化方式进行处理。测试车平台采用分布式的通信方式。软件方案选用“ZeroMQ”(建成ZMQ)作为通信库,并选择ZMQ的“发布-订阅”工作模式,利用ZMQ搭建了一个信息总线,所有模块都挂载到这个通信总线。所述ZMQ,是一个开源的、跨语言的、简单高效的网络通讯库。
测试车平台的远程控制系统,通过自动驾驶测试场中完全网联的测试环境,通过车内的车联网元件,与路侧单元、智能基础交通设施及差分GPS基站进行交互,实现对测试车平台的远程控制。
远程控制系统操作流程:
步骤1:控制中心根据测试需求自动生成测试方案和测试场景集合,从中随机选择一个测试场景进行测试。
步骤2:测试开始,根据测试场景对多台测试设备(测试车)进行全局路径规划,并通过V2X车载单元(OBU),将全局路径传输给测试车和被测车辆。
步骤3:测试车和被测车辆根据全局路径规划进行行驶,并形成给定的测试场景。
步骤4:测试车与被测车辆的距离满足一定的条件时,根据测试要求进行自主决策,并采集被测车辆的反应数据。
步骤5:测试车与被测车辆将测试过程中各种数据(车辆本身的感知、决策和控制信息,以及图片和视频等)传送给控制中心。
步骤6:测试车与被测车辆编队行驶完全局路径,一次测试结束。如果中途出现意外情况,控制中心可以立即停止所有车辆动作,排除危险后返回步骤2,重新开始测试。
测试车平台的自主决策系统,通过测试车平台的传感器进行局部环境的感知,然后根据测试内容,测试车通过车载计算平台进行局部环境下的自主决策。
本申请的测试车具备一定的自主决策能力,在全局路径规划下,主要进行某些局部的路径规划和决策,以实现某些测试的目的,比如跟被测车辆保持一个非常近的距离,并记录被测车辆的应对)。
测试车自主决策的详细过程:
步骤1:在全局路径规划的过程中,如果在周围感知到被测车辆,则向控制中心发送要求,开启自主决策。
步骤2:控制中心根据各辆测试车的当前位置决定自主决策的优先级,每次测试只开启一辆测试车的自主决策。
步骤3:测试车根据测试要求(感知测试或决策测试等)从决策库中选择合适的决策动作,并根据环境感知数据进行修正。
步骤4:测试车做出决策动作后记录被测车辆目标的反应,并将测试数据发送给控制中心。
步骤5:被测车辆做出反应或满足一定的条件后(两车超过一定的距离),测试车的自主决策结束,继续根据全局路径规划行驶。如果自主决策过程中发生意外情况,控制中心停止所有车辆动作,排除危险后重新测试。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,其特征是,所述用于自动驾驶测试场的无人测试车平台包括无人驾驶底盘和伸缩装置,所述伸缩装置通过伸缩变形改变车体的大小,并搭配不同的快速组装仿真外壳,实现模拟不同的车型和车辆;
所述底盘上还安装有反馈控制系统,所述反馈控制系统包括中心控制装置,所述中心控制装置分别连接至电动机、制动装置及转向装置,所述中心控制装置还连接至车辆传感器测量单元,通过车辆传感器测量单元获得车辆的运动状态实现对测试车的各种操作行为进行决策和控制。
2.如权利要求1所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,其特征是,所述伸缩装置包括安装在底盘中部的主支撑架,所述主支撑架沿车身方向相对的两侧分别横向安装有伸缩套筒,分别为第一伸缩套筒及第二伸缩套筒,所述第一伸缩套筒及第二伸缩套筒分别垂直安装有两个伸缩套筒。
3.如权利要求2所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,其特征是,所述伸缩套筒内均安装有伸缩臂,每个伸缩臂伸出伸缩套筒的一端安装有防撞弹簧,防撞弹簧连接至连接卡槽,连接卡槽上均设置有防撞条,连接卡槽用于与快速组装仿真外壳连接。
4.如权利要求2所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,其特征是,所述主支撑架上还安装有升降台,用于在车辆外形变换时升高增加车辆高度或降低减少车辆高度,以模拟不同高度的车辆。
5.如权利要求1所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,其特征是,所述反馈控制系统还包括与中心控制装置相连的动力电池组、辅助系统,所述电动机通过传动装置连接至汽车的驱动轴。
6.如权利要求5所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,其特征是,所述中心控制装置包括控制器,所述控制器分别连接至传感器空气开关、逆变器、GPS导航设备、工控机、LTE交换机、路由器、IMU惯性测量单元、稳压电源;
所述车辆传感器测量单元包括安装在升降台上的激光雷达及摄像头、安装在车辆底盘前端及后端的毫米波雷达、安装在伸缩装置下的轮速传感器、安装在底盘上的GPS导航及IMU惯性测量单元;
所述中心控制装置与控制中心通信,无人测试车中心控制装置既可以接收控制中心的指引,通过远程控制使其在场地内按照预定轨迹移动,以实现对目标车辆的测试,还可以通过自身车辆传感器测量单元具有部分环境感知能力。
7.如权利要求1所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台,其特征是,所述反馈控制系统建立整车系统的动力学模型和运动学模型,使用动力学模型建立目标函数,使用一种改进的粒子群算法对目标函数进行优化,获得路径追踪所需要的精确速度控制和转向控制,从而实现测试车平台对四个车轮运动轨迹的精确控制和各个方向的自由转向。
8.一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台的工作方法,其特征是,包括:
选择要变形的车型,确定目标车型的尺寸并选择相应的车壳标准组件;
根据目标车型的尺寸对伸缩臂进行伸缩,并将升降台升到相应的高度,将车壳标准组件与车身的连接卡槽连接,组成完整的车辆外形;
控制中心通过建立车辆运动曲线来获取车轮力控制的运动学和动力学模型,并通过算法优化驱动力和转向角,确定测试车驱动和转向的精确路径跟踪,实现对四个车轮运动轨迹的精确控制和各个方向的自由转向。
9.如权利要求8所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台的工作方法,其特征是,所述测试车在全局路径规划的过程中,如果在周围感知到被测车辆,则向控制中心发送要求,开启自主决策;
控制中心根据各辆测试车的当前位置决定自主决策的优先级,每次测试只开启一辆测试车的自主决策;
测试车根据测试要求从决策库中选择合适的决策动作,并根据环境感知数据进行修正;
测试车做出决策动作后记录被测车辆目标的反应,并将测试数据发送给控制中心;
被测车辆做出反应或满足一定的条件后,测试车的自主决策结束,继续根据全局路径规划行驶,如果自主决策过程中发生意外情况,控制中心停止所有车辆动作,排除危险后重新测试。
10.如权利要求8所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台的工作方法,其特征是,所述控制中心根据测试需求自动生成测试方案和测试场景集合,从中随机选择一个测试场景进行测试;
测试开始,根据测试场景对多台测试设备进行全局路径规划,并通过车载单元将全局路径传输给测试车和被测车辆;
测试车和被测车辆根据全局路径规划进行行驶,并形成给定的测试场景
测试车与被测车辆的距离满足一定的条件时,根据测试要求进行自主决策,并采集被测车辆的反应数据;
测试车与被测车辆将测试过程中各种数据传送给控制中心;
测试车与被测车辆编队行驶完全局路径,一次测试结束。如果中途出现意外情况,控制中心可以立即停止所有车辆动作,排除危险后重新开始测试。
CN201810796590.1A 2018-07-19 2018-07-19 一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台及方法 Active CN109187041B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810796590.1A CN109187041B (zh) 2018-07-19 2018-07-19 一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810796590.1A CN109187041B (zh) 2018-07-19 2018-07-19 一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109187041A true CN109187041A (zh) 2019-01-11
CN109187041B CN109187041B (zh) 2020-03-06

Family

ID=64936314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810796590.1A Active CN109187041B (zh) 2018-07-19 2018-07-19 一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109187041B (zh)

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109858690A (zh) * 2019-01-23 2019-06-07 山东省科学院自动化研究所 自动驾驶测试车的测试轨迹动态规划方法及系统
CN109900493A (zh) * 2019-02-20 2019-06-18 苏州风图智能科技有限公司 无人车测试场景中的障碍物模拟方法及装置
CN109975033A (zh) * 2019-03-22 2019-07-05 山东省科学院自动化研究所 一种自动驾驶动态测试方法及装置
CN109993849A (zh) * 2019-03-22 2019-07-09 山东省科学院自动化研究所 一种自动驾驶测试场景再现模拟方法、装置及系统
CN110068464A (zh) * 2019-04-29 2019-07-30 清华大学 一种用于智能网联车测试的交通对象模拟装置
CN110162023A (zh) * 2019-06-24 2019-08-23 北京智行者科技有限公司 一种控制模块的测试方法
CN110207658A (zh) * 2019-06-27 2019-09-06 长沙理工大学 一种无人驾驶野外车辆的地形探测装置的工作方法
CN110455554A (zh) * 2019-09-03 2019-11-15 酷黑科技(北京)有限公司 一种无人车测试系统和方法
CN110686907A (zh) * 2019-10-12 2020-01-14 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 一种基于智能无人测试平台的乘用车制动踏板感觉评价方法
CN110865568A (zh) * 2019-09-30 2020-03-06 天津清智科技有限公司 一种自动驾驶系统急停重启限制装置及控制方法
CN110927444A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 一种用于纯电动车汽车整车能耗测试的智能无人测试平台及测试方法
CN111169390A (zh) * 2020-01-20 2020-05-19 中汽数据(天津)有限公司 一种多传感器融合智能集成车
CN111458157A (zh) * 2020-04-14 2020-07-28 上汽依维柯红岩商用车有限公司 获取制动系统制动性能参数的测试系统及方法
CN111982529A (zh) * 2019-05-21 2020-11-24 株式会社堀场制作所 台车、自动驾驶系统和收纳方法
CN112147999A (zh) * 2020-08-26 2020-12-29 北京航空航天大学 一种自动驾驶实验agv车辆平台
CN112162540A (zh) * 2020-08-26 2021-01-01 北京航空航天大学 一种用于adas实验和自动驾驶测试的载人车辆实验平台
CN112269325A (zh) * 2020-12-21 2021-01-26 腾讯科技(深圳)有限公司 自动驾驶仿真方法和装置、存储介质及电子设备
CN112347623A (zh) * 2020-10-27 2021-02-09 武汉光庭信息技术股份有限公司 一种模拟车辆控制的在线仿真平台及车辆控制方法
CN112389440A (zh) * 2020-11-07 2021-02-23 吉林大学 一种基于车路作用机理的越野环境中车辆行驶风险预测方法
CN112596500A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 清华大学苏州汽车研究院(相城) 一种用于自动驾驶车辆误/漏识别的预期功能安全分析方法
CN112737909A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 智动时代(北京)科技有限公司 一种多总线多网络的自适应融合通讯算法
CN113093699A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 北京理工大学 一种用于无人驾驶汽车的发动机台架及实验方法
CN113341257A (zh) * 2021-06-15 2021-09-03 安徽精科检测技术有限公司 一种汽车电磁兼容测试用移动式转毂平台
CN113450472A (zh) * 2021-06-09 2021-09-28 上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司 一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统及方法
CN113795010A (zh) * 2021-08-24 2021-12-14 清华大学 一种汽车队列的测试方法、装置、电子设备及其存储介质
CN114032977A (zh) * 2020-07-29 2022-02-11 四川鼎鸿智电装备科技有限公司 一种无人智能装载机车载传感装置及无人智能装载机
CN114427976A (zh) * 2020-10-29 2022-05-03 华为技术有限公司 自动驾驶车辆的测试方法、装置及系统
CN114720153A (zh) * 2022-04-19 2022-07-08 北京百度网讯科技有限公司 车辆测试系统
WO2022246853A1 (zh) * 2021-05-28 2022-12-01 深圳市大疆创新科技有限公司 一种车辆系统的安全测试方法和测试用车辆
US11733127B2 (en) 2020-11-18 2023-08-22 Tongji University Power assembly for robotic platform for Global Vehicle Target (GVT) of autonomous driving

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2546834A1 (fr) * 1983-06-02 1984-12-07 Taconnet Maurice Appareil pour verifier et reparer la carrosserie des vehicules automobiles
CN85205532U (zh) * 1985-11-22 1988-02-10 古飞 同种底盘上安装不同车厢的紧固装置
CN102285377A (zh) * 2011-05-31 2011-12-21 浙江吉利汽车研究院有限公司 模块化电动汽车
CN102435442A (zh) * 2011-09-05 2012-05-02 北京航空航天大学 一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人
CN104163249A (zh) * 2014-07-09 2014-11-26 中国民航大学 一种可变轴距客梯车
CN104833520A (zh) * 2015-04-18 2015-08-12 吉林大学 通用型车身模态试验支撑装置
CN106706334A (zh) * 2016-12-14 2017-05-24 特路(北京)科技有限公司 自动驾驶车辆避让靠近车辆能力的测试方法及测试场
CN108267322A (zh) * 2017-01-03 2018-07-10 北京百度网讯科技有限公司 对自动驾驶性能进行测试的方法和系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2546834A1 (fr) * 1983-06-02 1984-12-07 Taconnet Maurice Appareil pour verifier et reparer la carrosserie des vehicules automobiles
CN85205532U (zh) * 1985-11-22 1988-02-10 古飞 同种底盘上安装不同车厢的紧固装置
CN102285377A (zh) * 2011-05-31 2011-12-21 浙江吉利汽车研究院有限公司 模块化电动汽车
CN102435442A (zh) * 2011-09-05 2012-05-02 北京航空航天大学 一种用于车辆道路试验的自动驾驶机器人
CN104163249A (zh) * 2014-07-09 2014-11-26 中国民航大学 一种可变轴距客梯车
CN104833520A (zh) * 2015-04-18 2015-08-12 吉林大学 通用型车身模态试验支撑装置
CN106706334A (zh) * 2016-12-14 2017-05-24 特路(北京)科技有限公司 自动驾驶车辆避让靠近车辆能力的测试方法及测试场
CN108267322A (zh) * 2017-01-03 2018-07-10 北京百度网讯科技有限公司 对自动驾驶性能进行测试的方法和系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孟庆宽 等: "基于改进粒子群优化模糊控制的农业车辆导航系统", 《农业机械学报》 *

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109858690A (zh) * 2019-01-23 2019-06-07 山东省科学院自动化研究所 自动驾驶测试车的测试轨迹动态规划方法及系统
WO2020168788A1 (zh) * 2019-02-20 2020-08-27 苏州风图智能科技有限公司 无人车测试场景中的障碍物模拟方法及装置
CN109900493A (zh) * 2019-02-20 2019-06-18 苏州风图智能科技有限公司 无人车测试场景中的障碍物模拟方法及装置
CN109975033A (zh) * 2019-03-22 2019-07-05 山东省科学院自动化研究所 一种自动驾驶动态测试方法及装置
CN109993849A (zh) * 2019-03-22 2019-07-09 山东省科学院自动化研究所 一种自动驾驶测试场景再现模拟方法、装置及系统
CN110068464A (zh) * 2019-04-29 2019-07-30 清华大学 一种用于智能网联车测试的交通对象模拟装置
CN111982529A (zh) * 2019-05-21 2020-11-24 株式会社堀场制作所 台车、自动驾驶系统和收纳方法
CN110162023A (zh) * 2019-06-24 2019-08-23 北京智行者科技有限公司 一种控制模块的测试方法
CN110207658A (zh) * 2019-06-27 2019-09-06 长沙理工大学 一种无人驾驶野外车辆的地形探测装置的工作方法
CN110207658B (zh) * 2019-06-27 2021-03-02 长沙理工大学 一种无人驾驶野外车辆的地形探测装置的工作方法
CN110455554A (zh) * 2019-09-03 2019-11-15 酷黑科技(北京)有限公司 一种无人车测试系统和方法
CN110865568A (zh) * 2019-09-30 2020-03-06 天津清智科技有限公司 一种自动驾驶系统急停重启限制装置及控制方法
CN110686907A (zh) * 2019-10-12 2020-01-14 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 一种基于智能无人测试平台的乘用车制动踏板感觉评价方法
CN110927444A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 一种用于纯电动车汽车整车能耗测试的智能无人测试平台及测试方法
CN111169390A (zh) * 2020-01-20 2020-05-19 中汽数据(天津)有限公司 一种多传感器融合智能集成车
CN111458157A (zh) * 2020-04-14 2020-07-28 上汽依维柯红岩商用车有限公司 获取制动系统制动性能参数的测试系统及方法
CN114032977A (zh) * 2020-07-29 2022-02-11 四川鼎鸿智电装备科技有限公司 一种无人智能装载机车载传感装置及无人智能装载机
CN112147999B (zh) * 2020-08-26 2021-09-21 北京航空航天大学 一种自动驾驶实验agv车辆平台
CN112147999A (zh) * 2020-08-26 2020-12-29 北京航空航天大学 一种自动驾驶实验agv车辆平台
CN112162540B (zh) * 2020-08-26 2021-08-27 北京航空航天大学 一种用于adas实验和自动驾驶测试的载人车辆实验平台
CN112162540A (zh) * 2020-08-26 2021-01-01 北京航空航天大学 一种用于adas实验和自动驾驶测试的载人车辆实验平台
CN112347623A (zh) * 2020-10-27 2021-02-09 武汉光庭信息技术股份有限公司 一种模拟车辆控制的在线仿真平台及车辆控制方法
CN114427976A (zh) * 2020-10-29 2022-05-03 华为技术有限公司 自动驾驶车辆的测试方法、装置及系统
CN114427976B (zh) * 2020-10-29 2023-11-28 华为技术有限公司 自动驾驶车辆的测试方法、装置及系统
CN112389440A (zh) * 2020-11-07 2021-02-23 吉林大学 一种基于车路作用机理的越野环境中车辆行驶风险预测方法
US11733127B2 (en) 2020-11-18 2023-08-22 Tongji University Power assembly for robotic platform for Global Vehicle Target (GVT) of autonomous driving
CN112596500A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 清华大学苏州汽车研究院(相城) 一种用于自动驾驶车辆误/漏识别的预期功能安全分析方法
CN112596500B (zh) * 2020-12-16 2022-01-28 清华大学苏州汽车研究院(相城) 一种用于自动驾驶车辆误/漏识别的预期功能安全分析方法
CN112269325B (zh) * 2020-12-21 2021-03-16 腾讯科技(深圳)有限公司 自动驾驶仿真方法和装置、存储介质及电子设备
CN112269325A (zh) * 2020-12-21 2021-01-26 腾讯科技(深圳)有限公司 自动驾驶仿真方法和装置、存储介质及电子设备
CN112737909A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 智动时代(北京)科技有限公司 一种多总线多网络的自适应融合通讯算法
CN113093699A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 北京理工大学 一种用于无人驾驶汽车的发动机台架及实验方法
WO2022246853A1 (zh) * 2021-05-28 2022-12-01 深圳市大疆创新科技有限公司 一种车辆系统的安全测试方法和测试用车辆
CN113450472A (zh) * 2021-06-09 2021-09-28 上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司 一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统及方法
CN113341257A (zh) * 2021-06-15 2021-09-03 安徽精科检测技术有限公司 一种汽车电磁兼容测试用移动式转毂平台
CN113795010B (zh) * 2021-08-24 2023-04-07 清华大学 一种汽车队列的测试方法、装置、电子设备及其存储介质
CN113795010A (zh) * 2021-08-24 2021-12-14 清华大学 一种汽车队列的测试方法、装置、电子设备及其存储介质
CN114720153A (zh) * 2022-04-19 2022-07-08 北京百度网讯科技有限公司 车辆测试系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109187041B (zh) 2020-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109187041A (zh) 一种用于自动驾驶测试场的无人测试车平台及方法
CN108829087B (zh) 一种自动驾驶汽车的智能测试系统
US12061088B2 (en) Obstacle avoidance method and apparatus
Goldfain et al. Autorally: An open platform for aggressive autonomous driving
CN109901546A (zh) 辅助驾驶车辆硬件在环仿真测试方法和系统
US12104979B2 (en) Whole vehicle in-loop test system of intelligent automobile
CN208921448U (zh) 一种整车测试系统
CN110531740B (zh) 一种智能车智能化程度量化测评方法
CN202815590U (zh) 一种自主驾驶微型无人车的控制系统
CN108995538A (zh) 一种电动汽车的无人驾驶系统
KR100904767B1 (ko) 차량의 충돌 예방 시스템 시험 평가 장치
CN108445885A (zh) 一种基于纯电动物流车的自动驾驶系统及其控制方法
CN105892489A (zh) 一种基于多传感器融合的自主避障无人机系统及控制方法
CN113156927A (zh) 自动驾驶车辆的安全控制方法及安全控制装置
CN110281941A (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
CN106774287B (zh) 一种主动安全控制器的实车在环测试系统及方法
CN110197036A (zh) 智能驾驶评测系统及评测方法
CN112068574A (zh) 一种无人车在动态复杂环境中的控制方法及系统
US20230048680A1 (en) Method and apparatus for passing through barrier gate crossbar by vehicle
CN108549370A (zh) 数据采集方法及采集装置
CN109461342A (zh) 一种用于无人驾驶机动车的教学系统及其教学方法
CN107589744A (zh) 基于高速公路隧道裂缝检测的全向移动无人驾驶平台方法
González et al. Control architecture for cybernetic transportation systems in urban environments
CN106240705A (zh) 一种基于灰色神经网络预测算法的前后两轮自平衡小车
CN208119291U (zh) 一种用于模拟无人驾驶测试中智能体运动的智能车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant