CN109580252A - 一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法、车载控制装置和测试系统 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法、车载控制装置和测试系统，所述方法包括：智能驾驶车辆的车载控制装置加载虚拟环境信息，所述虚拟环境信息包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息；所述车载控制装置基于加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动。基于上述方法，可通过快速创建虚拟场景，安全、高效、低成本地测试智能驾驶系统。

Description

一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法、车载控制装置和测 试系统

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法、车载控制装置和测试系统。

背景技术

当前，智能驾驶车辆的测试是智能驾驶车辆开发过程中的关键部分。例如，现有技术中公开了一种基于仿真环境模拟的智能驾驶车辆测试系统及测试方法。其通过在仿真环境中设定某些典型测试场景来测试智能驾驶车辆的行为是否符合预期。上述专利中的仿真系统可以方便灵活的设计测试用例，虚拟测试场景可重复性强，测试成本低，安全性好。然而，缺点在于：由于车辆数学建模的不精确性，仿真所得结果与实际车辆运动轨迹并不一致，即测试结果不准确。此外，虚拟环境中，其他交通参与者的行为预先确定，而真实环境中，其他交通参与者的行为是它与环境实时交互的结果。因此，该测试方法无法应用于动态环境的模拟过程。

现有技术中还公开一种在真实环境下测试智能驾驶车辆的方法。此专利申请中通过建造专用测试道路(如美国MCity，中国常熟智能驾驶测试基地等，)来完成智能驾驶测试。此类方法受测试场地限制，一旦建成，道路场景无法灵活配置。如需设置复杂交通场景，则需耗费大量时间和人力物力，测试成本高。当测试较为危险的动态用例时，存在安全隐患。

此外，现有技术中还公开一种智能驾驶车辆仿真测试方法，其利用在真实环境中记录的视频数据构建虚拟动态环境，进而测试车辆在该动态环境中的行为。由于视频数据为历史数据，其他交通参与者的依然无法与被测车辆交互。

为此，设计一种能够应用在智能驾驶车辆测试过程中，可安全、高效、低成本地测试智能驾驶系统的测试方法及测试系统成为当前亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例中提供了一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法、车载控制装置和测试系统。

第一方面，本申请提供了一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法，包括：

智能驾驶车辆的车载控制装置加载虚拟环境信息，所述虚拟环境信息包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息；

所述车载控制装置基于加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动。

第二方面，本申请进一步提供一种车辆在环的智能驾驶车辆的车载控制装置，包括：

虚拟环境管理系统和智能驾驶系统；

所述虚拟环境管理系统，用于加载虚拟环境信息，所述虚拟环境信息包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息；

所述智能驾驶系统，用于基于所述虚拟环境管理系统加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动。

第三方面，本申请提供了一种车辆在环的智能驾驶车辆测试系统，包括：虚拟环境控制终端和如上所述的车载控制装置；

所述虚拟环境控制终端，用于向所述车载控制装置发送虚拟环境信息。

本申请实施例提供的车辆在环的智能驾驶车辆测试方法，可以在不改变实车测试场地的前提下使交通参与者能够动态参与，进而模拟最接近真实的动态交通场景，由此，在测试过程中，可快速创建不同的虚拟测试场景，并在不同的虚拟测试场景下，快速、方便地测试智能驾驶系统在实车上的控制效果。

另外，上述方法解决了现有技术仿真测试系统中交通参与者间无法互动导致的被测动态环境不够真实合理的问题，且规避了采用实车在真实动态环境中测试可能出现危险的问题，使得对某些危险场景的测试成为可能，有助于探寻被测智能驾驶车辆的安全性能边界。

此外，以实车测试为基础，加载虚拟环境信息，在保证测试结果准确性的基础上，大大降低了实车测试场地的建造成本，使得虚拟测试场景的构建更加灵活。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本申请实施例提供的一种车辆在环的智能驾驶车辆测试系统的框架示意图；

图1B是本申请实施例提供的车辆在环的智能驾驶车辆的车载控制装置的结构示意图；

图1C是本申请实施例提供的被测车辆在虚拟环境中测试的示意图；

图2至图4分别为本申请实施例提供的一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1A为本申请实施例提供的一种车辆在环的智能驾驶车辆测试系统的框架示意图。

智能驾驶车辆测试系统分为车载部分与远程部分。远程部分由虚拟环境控制终端和日志服务器组成。车载部分包括智能驾驶系统、网络通信系统、虚拟环境管理系统和数据记录系统等，其中，智能驾驶系统、网络通信系统、虚拟环境管理系统和数据记录系统均通过测试系统的系统总线通信。系统总线用于实现上述各组件/系统之间的连接通信。系统总线除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图1A中将各种总线均标为系统总线系统。

在本申请的一些实施例中，远程部分的虚拟环境控制终端可用于依据仿真技术构造虚拟环境信息，并通过网络发送到车载部分的车载控制装置。

即，虚拟环境控制终端可通过设置虚拟环境中的其他参与者，模拟最接近真实的动态环境，将模拟的动态环境实时发送车载部分的车载控制装置。例如，测试人员可从虚拟环境控制终端处实时的控制虚拟环境信息中的动态信息，包括但不限于改变红绿灯的状态、操纵虚拟行人过马路、操纵虚拟车辆并线、操纵虚拟车辆急刹车等，将模拟的动态环境实时发送车载部分的车载控制装置。如图1C所示，在图1C中，车载控制装置接收虚拟环境控制终端发送的虚拟环境信息，该虚拟环境信息中，动态交通场景随时间变化，如随时间变化的动态交通场景1和动态交通场景2，动态交通场景1和动态交通场景2仅通过文字示意性的描述。在实际应用中虚拟环境信息可为依据仿真技术构造虚拟环境信息。

在一些实施例中，虚拟环境控制终端包括但不局限于：台式计算机、服务器、移动电子设备等，具有通信功能的具有数据处理能力的设备均可作为上述的虚拟环境控制终端。

在本申请的一些实施例中，车载部分的智能驾驶系统、网络通信系统、虚拟环境管理系统、数据记录系统均位于车载控制装置中。

其中，智能驾驶系统可独立完成智能驾驶功能，决定了智能驾驶车辆的行为。其从总线上读取虚拟环境管理系统提供的虚拟环境信息，并做出相应行为即控制智能驾驶车辆的运动。

在本申请的一些实施例中，智能驾驶系统可将车辆的实时信息(包括定位信息、决策结果、横纵向规划结果、控制量输出等)发布到系统总线，供其它系统使用。

虚拟环境管理系统负责在测试开始时加载预设的虚拟环境信息。虚拟环境信息可包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息。在一些实施例中，静态环境信息可包括：路网拓扑、红绿灯位置和道路限速信息等；动态环境信息可包括：红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态等。

在本申请的一些实施例中，虚拟环境管理系统在测试过程中依据实时接收到的虚拟环境信息进行更新。例如，虚拟环境管理系统在基于静态环境信息加载预设的环境信息，并基于所述动态环境信息更新所述预设的环境信息中红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态等。

数据记录系统，用于记录测试全程的动态环境信息，智能驾驶系统的规划决策信息如被测车辆行为决策结果、横纵向规划结果、控制量输出和智能驾驶车辆的实际运动轨迹等。

网络通信系统，用于将所述数据记录系统记录的信息传送到日志服务器，以使日志服务器进行保存，还用于接收远程的虚拟环境控制终端发送的虚拟环境信息，即负责通过网络接收虚拟环境控制终端发来的虚拟环境信息，并写到测试系统的系统总线上供智能驾驶系统读取。

通过上述车载部分和远程部分的交互，解决了现有仿真测试系统中交通参与者间无法互动导致的被测动态环境不够真实合理的问题。同时，也规避了采用实车在真实动态环境中测试可能出现危险的问题，使得对某些危险场景的测试成为可能，有助于探寻被测智能驾驶车辆的安全性能边界。

结合图1B所示，本申请一些实施例中的智能驾驶系统可包括：环境感知模块、规划决策模块、车辆控制模块。

在本申请实施例中，通过虚拟环境管理系统负责在测试开始时加载预设的虚拟环境信息并依据接收的虚拟环境信息进行实时更新，进而无需智能驾驶系统中的环境感知模块进行周围环境信息的感知。在测试全程中，关闭智能驾驶系统的环境感知模块。

规划决策模块用于基于加载的虚拟环境信息进行规划决策；

车辆控制模块，用于控制智能驾驶车辆的运动。

本申请实施例中的智能驾驶系统和智能驾驶车辆的运动均是在真实环境中的。

本申请实施例的智能驾驶系统应用在上述测试系统中，通过虚拟的车辆周围环境+真实的智能驾驶系统+真实的车辆运动，一方面可以在软件仿真环境中快速创建不同的虚拟测试场景，另一方面可以将规划决策模块的指令输入到实车控制器中，观察实车的真实响应情况。

在本申请的一些实施例中，本申请还提供一种车辆在环的智能驾驶车辆的车载控制装置，包括：虚拟环境管理系统和智能驾驶系统。该部分的虚拟环境管理系统和智能驾驶系统与上述图1A中的一致。

例如，虚拟环境管理系统，用于加载虚拟环境信息，所述虚拟环境信息包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息；

智能驾驶系统，用于基于所述虚拟环境管理系统加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动。

在一些实施例中，车载控制装置还可包括：前述图1A中所示的数据记录系统和前述的网络通信系统。

上述位于车辆上的车载控制系统在测试过程中，依据加载的虚拟环境信息，可快速、方便地测试智能驾驶系统在实车上的控制效果。本申请的车载控制装置可有效规避采用实车在真实动态环境中测试可能出现危险的问题，使得对某些危险场景的测试成为可能，有助于探寻被测智能驾驶车辆的安全性能边界。

图2为本申请实施例提供的一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法的流程示意图。该方法可以应用于图1A所示的智能驾驶车辆测试系统中或者图 1A所示的车载部分的车载控制装置中。

如图2所示，本申请的车辆在环的智能驾驶车辆测试方法包括以下步骤：

201、智能驾驶车辆的车载控制装置加载虚拟环境信息。

在本申请的一些实施例中，虚拟环境信息可包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息。

虚拟环境信息可为远程的虚拟环境控制终端向智能驾驶车辆发送的。

202、车载控制装置基于加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动。

在本申请的一些实施例中，若智能驾驶系统存在感知设备(如图1B所示的环境感知模块)，此时，可关闭智能驾驶系统的感知设备(如关闭环境感知模块)。

以实车测试为基础，通过加载虚拟环境信息，智能驾驶车辆可依据加载的虚拟环境信息进行行为测试。在保证测试结果准确性的基础上，大大降低了实车测试场地的建造成本，使得虚拟测试场景的构建更加灵活。

在本申请的一些实施例中，上述图2所示的方法还包括下述的步骤，如图3所示。

203、车载控制装置记录测试全程的动态环境信息、车载控制装置的规划决策信息和智能驾驶车辆的运动轨迹。

204、车载控制装置将记录的动态环境信息、规划决策信息和运动轨迹实时发送日志服务器。

上述方法通过观察实车响应情况，检查智能驾驶车辆行为是否符合设计预期，进而在保证测试结果准确性的基础上，大大降低了实车测试场地的建造成本，也使得虚拟测试场景的构建更加灵活。

如图4所示，本申请的一些实施例中，还提供一种智能驾驶车辆的测试方法详细流程，包括：

401、车载控制装置接收远程的虚拟环境控制终端发送的虚拟环境信息。

可理解的是，虚拟环境控制装置可依据测试目的，创建测试场地的虚拟环境信息。本申请一些实施例中的虚拟环境可由动态信息和静态信息组成。即，虚拟环境信息包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息。静态信息可包括：路网拓扑、红绿灯位置和/或道路限速等。动态信息可包括：每个红绿灯的状态，环境中的动态障碍物(行人、车辆等)的实时运动状态等。

在一些实施例中，测试人员可从虚拟环境控制终端处实时的控制虚拟环境信息中的动态信息。包括但不限于改变红绿灯的状态、操纵虚拟行人过马路、操纵虚拟车辆并线、操纵虚拟车辆急刹车等。

402、智能驾驶车辆的车载控制装置加载接收到的虚拟环境信息。

例如，基于所述静态环境信息加载预设的环境信息，并基于所述动态环境信息更新所述预设的环境信息中红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态。

403、基于加载的虚拟环境信息，得到规划决策信息。

本申请实施例中，规划决策信息可包括：智能驾驶车辆的行为决策结果、横纵向规划结果和控制量输出中的一种或多种。

404、基于所述规划决策信息，控制智能驾驶车辆的运动。

在本申请的一些实施例中，所述虚拟环境信息为通过仿真技术构造的环境信息。相应地，静态环境信息可包括：路网拓扑、红绿灯位置和道路限速信息中的一种或多种；所述动态环境信息可包括：红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态。

上述方法解决在智能驾驶车辆测试过程中，如何快速创建不同的虚拟测试场景，并在不同的虚拟测试场景下，快速、方便地测试智能驾驶系统在实车上的控制效果。通过人为控制虚拟环境中的其他参与者，模拟出了最接近真实的动态交通场景，解决了现有仿真测试系统中交通参与者间无法互动导致的被测动态环境不够真实合理的问题。同时，也规避了采用实车在真实动态环境中测试可能出现危险的问题，使得对某些危险场景的测试成为可能，有助于探寻被测智能驾驶车辆的安全性能边界。

也就是说，本申请中可通过快速创建虚拟场景，安全、高效、低成本地测试智能驾驶系统。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种车辆在环的智能驾驶车辆测试方法，其特征在于，包括：

智能驾驶车辆的车载控制装置加载虚拟环境信息，所述虚拟环境信息包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息；

所述车载控制装置基于加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述车载控制装置记录测试全程的动态环境信息、车载控制装置的规划决策信息和智能驾驶车辆的运动轨迹。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述车载控制装置将记录的动态环境信息、规划决策信息和运动轨迹实时发送日志服务器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述车载控制装置接收远程的虚拟环境控制终端发送的虚拟环境信息；

所述加载虚拟环境信息，包括：加载接收到的虚拟环境信息；

其中，所述虚拟环境信息为通过仿真技术构造的环境信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态环境信息包括：路网拓扑、红绿灯位置和道路限速信息中的一种或多种；

所述动态环境信息包括：红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态；

所述加载虚拟环境信息，包括：

基于所述静态环境信息加载预设的环境信息，并基于所述动态环境信息更新所述预设的环境信息中红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动，包括：

基于加载的虚拟环境信息，得到规划决策信息，所述规划决策信息包括：智能驾驶车辆的行为决策结果、横纵向规划结果和控制量输出中的一种或多种；

基于所述规划决策信息，控制智能驾驶车辆的运动。

7.一种车辆在环的智能驾驶车辆的车载控制装置，其特征在于，包括：

虚拟环境管理系统和智能驾驶系统；

所述虚拟环境管理系统，用于加载虚拟环境信息，所述虚拟环境信息包括测试场地的静态环境信息和测试场地中模拟真实动态交通场景的动态环境信息；

所述智能驾驶系统，用于基于所述虚拟环境管理系统加载的虚拟环境信息进行规划决策，控制智能驾驶车辆的运动。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

数据记录系统，用于记录测试全程的动态环境信息、智能驾驶系统的规划决策信息和智能驾驶车辆的运动轨迹。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

网络通信系统，用于将所述数据记录系统记录的信息传送到日志服务器。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

网络通信系统，用于接收远程的虚拟环境控制终端发送的虚拟环境信息；

所述虚拟环境管理系统，用于加载所述网络通信系统接收到的虚拟环境信息。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述静态环境信息包括：路网拓扑、红绿灯位置和道路限速信息中的一种或多种；

所述动态环境信息包括：红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态；

所述虚拟环境管理系统，用于基于所述静态环境信息加载预设的环境信息，并基于所述动态环境信息更新所述预设的环境信息中红绿灯的状态和/或动态障碍物的运动状态。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述智能驾驶系统，用于：

基于加载的虚拟环境信息，得到规划决策信息，所述规划决策信息包括：智能驾驶车辆的行为决策结果、横纵向规划结果和控制量输出中的一种或多种；

基于所述规划决策信息，控制智能驾驶车辆的运动。

13.一种车辆在环的智能驾驶车辆测试系统，其特征在于，包括：

虚拟环境控制终端和如上权利要求7至10任一所述的车载控制装置；

所述虚拟环境控制终端，用于向所述车载控制装置发送虚拟环境信息。