CN110162023A - 一种控制模块的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种控制模块的测试方法，包括：接收自动驾驶车辆的定位模块发送的状态信息；当状态信息为正常时，生成横纵向控制测试路径；根据测试路径进行速度规划，得到测试路径对应的速度规划信息；根据测试路径和测试路径对应的速度规划信息生成路径规划信息，将路径规划信息发送给自动驾驶车辆的控制模块；接收控制模块根据路径规划信息行驶过程中的实际路径和实际速度信息；根据实际路径和实际速度信息生成路径反馈信息；将路径反馈信息与路径规划信息进行对比，根据对比结果输出控制模块的测试结果。

Description

一种控制模块的测试方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种控制模块的测试方法。

背景技术

近年来随着无人驾驶技术的飞速发展，无人驾驶车辆的自动驾驶操作系统AVOS(Automated Vehicle Operation System)的开发得到广泛研究人员的关注。自动驾驶操作系统AVOS的核心模块可分为四个部分：感知模块、定位模块、决策规划模块和控制模块，它们之间的关系如图1所示。

其中控制模块位于自动驾驶操作系统AVOS的核心模块的底端，其依赖感知、定位、决策规划各模块的输入数据，因此若要测试控制模块的算法，会比较繁琐，因为在其它模块出现问题或不满足测试条件时，无法单独进行控制模块的测试。在这种情况下，开发一种用于运动控制测试的自动驾驶车辆模拟系统，该系统能够在仅依赖定位模块的情况下实现控制模块的测试，提升控制模块算法的测试效率。

目前现有的自动驾驶操作系统的各模块相互依赖相互耦合，控制模块需要其它各模块的输入数据，需要以其它模块输入正常为前提，在其它模块输入数据不正常时影响测试进度，效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种控制模块的测试方法，仅仅需要定位模块的输入数据，不依赖于其它模块，能够根据控制模块测试需求自动生成运动轨迹，大大提升控制模块算法测试效率。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种控制模块的测试方法，包括：

接收自动驾驶车辆的定位模块发送的状态信息；

当所述状态信息为正常时，生成横纵向控制测试路径；

根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息；

根据所述测试路径和所述测试路径对应的速度规划信息生成路径规划信息，将所述路径规划信息发送给所述自动驾驶车辆的控制模块；

接收所述控制模块根据所述路径规划信息行驶过程中的实际路径和实际速度信息；

根据所述实际路径和实际速度信息生成路径反馈信息；

将所述路径反馈信息与所述路径规划信息进行对比，根据对比结果输出所述控制模块的测试结果。

优选的，在所述生成横纵向控制测试路径之前，所述方法还包括：

接收用户所选择的路径生成方式；所述路径生成方式包括自动方式和人工输入方式。

进一步优选的，当所述路径生成方式为自动方式时，在所述生成横纵向控制测试路径之前，所述方法还包括：

输入路径文件；所述路径文件包括直道路径、直角弯路径、U形弯路径和S弯路径中的一种或多种；

根据所述路径文件建立路径库。

进一步优选的，所述生成横纵向控制测试路径具体包括：

调用所述路径文件；

根据所述调用的路径文件生成所述测试路径。

进一步优选的，当所述路径生成方式为人工输入方式时，

所述生成横纵向控制测试路径具体包括：

获取所述自动驾驶车辆当前的位置信息；

接收用户输入的目标位置信息；

根据所述当前的位置信息和目标位置信息进行路径规划，生成所述测试路径。

优选的，在所述根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息之前，所述方法还包括：

接收用户所述选择的速度规划方式；所述速度规划方式包括曲率规划和分区规划。

进一步优选的，当所述速度规划方式为曲率规划时，所述根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息具体包括：

根据所述测试路径的曲率规划所述车辆的速度，从而得到速度规划信息。

进一步优选的，所述测试路径包括多个路点；

当所述速度规划方式为分区规划时，所述根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息具体包括：

根据所述路点坐标划分区域，根据所述区域内的路点进行速度规划，从而得到速度规划信息。

优选的，在所述根据所述测试路径和所述测试路径对应的速度规划信息生成路径规划信息，将所述路径规划信息发送给所述自动驾驶车辆的控制模块之后，所述方法还包括：

所述控制模块根据所述路径规划信息控制所述自动驾驶车辆行驶。

优选的，在所述控制模块根据所述路径规划信息控制所述自动驾驶车辆行驶之后，所述方法还包括：

接收速度二次规划指令，并获取接收到所述速度二次规划指令时的车辆位置信息；

根据所述车辆位置信息重新进行速度规划。

本发明实施例提供的一种控制模块的测试方法，只依赖定位模块，不依赖其它模块并且没有繁琐交互方式的自动驾驶操作系统控制模块模拟测试系统，提升控制模块测试效率，且能够自动生成各种不同路径的方法，覆盖所有测试场景，还能够覆盖所有不同速度加减速场景的速度规划方法。

附图说明

图1为本发明实施例提供的自动驾驶操作系统各模块关系图；

图2为本发明实施例提供的控制模块的测试方法流程图；

图3为本发明实施例提供的路径规划示意图；

图4为本发明实施例提供的速度规划示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的测试方法用于对自动驾驶操作系统控制模块的测试，具体执行于自动驾驶车辆模拟系统中，这里的控制模块可分为横向控制与纵向控制，横向控制主要通过控制方向盘转角来稳定跟踪目标路径，纵向控制则通过控制油门与刹车进行车速控制。为满足横纵向控制测试需求，模拟系统能够自动生成满足测试条件的运动轨迹，用于横纵向算法测试。

图2为本发明实施例提供的一种控制模块的测试方法流程图，如图1所示，所述测试方法包括：

步骤101，接收自动驾驶车辆的定位模块发送的状态信息。

这里的状态信息是指定位模块的状态信息，由于本发明控制模块的检测是基于定位模块的定位信息实现的，因此必须保证定位模块的处于良好的状态。

在使用模拟系统开始控制模块测试时，首先会接收定位模块的输入数据，根据输入数据检查定位状态是否良好，若定位状态良好则执行步骤102，否则继续等待定位。

目前现有的自动驾驶操作系统的各模块相互依赖相互耦合，控制模块需要其它各模块的输入数据，需要以其它模块输入正常为前提，而本发明仅仅需要定位模块的输入数据，不依赖于其它模块，能够根据控制模块测试需求自动生成运动轨迹，大大提升控制模块算法测试效率。

步骤102，当状态信息为正常时，生成横纵向控制测试路径。

图3为本发明实施例提供的路径规划示意图，结合图1至图3所示，为满足控制模块测试条件，覆盖所有横纵向控制测试场景，模拟系统能够自动生成适合横纵向控制测试的路径。路径生成方式包括自动方式和人工输入方式两种，在此之前，方法还包括接收用户所选择的路径生成方式。

自动路径生成方式是基于路径库完成的，因此在生成横纵向控制测试路径之前，方法还包括：输入路径文件，这里的路径文件包括直道路径、直角弯路径、U形弯路径和S弯路径中的一种或多种，本领域技术人员可以根据需要输入或自行设定多种形式路径的路径文件，并根据路径文件建立路径库。当用户所选的路径生成方式为自动生成方式时，系统自动调用路径文件，根据调用的路径文件生成测试路径。

当路径生成方式为人工输入方式时，系统获取自动驾驶车辆所在的当前的位置信息，并接收用户输入的目标位置信息，即终点位置信息，根据当前的位置信息和目标位置信息进行路径规划，生成测试路径。进一步的，用户还可在车辆当前所在位置和终点位置设置之间设定一个或多个坐标点，根据车辆当前实际位置坐标与用户设置的坐标点自动生成经过这些坐标点的路径。

现有的自动驾驶操作系统涉及制定任务、发送任务等一系列交互操作，如APP、手机等，任务发送成功后根据当前车辆位置、周边障碍物信息等实时规划运动轨迹才可以进行测试。通过APP或其它交互方式发送任务来生成无人驾驶车辆运动轨迹，若交互方式出现故障则无法进行测试，影响工作进度；且由于运动轨迹是根据周围环境实时规划而来的，很多时候这种规划得到的运动轨迹并不满足控制模块算法的测试条件。相比于现有技术，本发明的测试路径生成方法能够自动生成用户所需要的路径，完全覆盖横纵向控制所有测试场景需求。

步骤103，根据测试路径进行速度规划，得到测试路径对应的速度规划信息。

生成路径之后，需要对路径所有路点赋予期望速度，即速度规划，具体如图4所示。本模拟系统拥有两种速度规划方式：(1)根据生成路径的曲率实时规划速度；(2)根据路径点坐标划分区域进行速度规划。用户可根据测试需求设置速度规划方式。

因此在步骤103之前，方法还包括接收用户所述选择的速度规划方式；速度规划方式包括曲率规划和分区规划。

当速度规划方式为曲率规划时，上述根据测试路径进行速度规划，得到测试路径对应的速度规划信息具体为根据测试路径的曲率规划车辆的速度，从而得到速度规划信息。

当速度规划方式为分区规划时，测试路径包括多个路点，上述根据测试路径进行速度规划，得到测试路径对应的速度规划信息具体为根据路点坐标划分区域，根据区域内的路点进行速度规划，从而得到速度规划信息。

本发明在速度规划时能够选择速度规划方式，完全覆盖所有不同速度的加减速测试场景。

步骤104，根据测试路径和测试路径对应的速度规划信息生成路径规划信息，将路径规划信息发送给自动驾驶车辆的控制模块。

在得到测试路径和其每个路点相对应的速度之后，将两者进行融合生成路径规划信息，应当理解的是，这里的路径规划信息包括了测试路径和每个路点相对应的速度，然后将路径规划信息发送给自动驾驶车辆的控制模块。在此之后，控制模块根据路径规划信息控制自动驾驶车辆行驶，即根据控制模块根据路径规划信息控制通过控方向盘、制油门与刹车对车辆进行横纵向控制。

为模拟自动驾驶车辆实际行驶中在一些条件下会触发重新速度规划的情况(如遇到障碍物)，本模拟系统还设置了外部触发式的速度二次规划功能，在开始测试之后，用户可以在任意时刻进行速度二次规划功能的触发，接收速度二次规划指令，并获取接收到速度二次规划指令时的车辆位置信息，根据车辆位置信息重新进行速度规划，也就是说，此时系统会自动记录触发时的车辆位置坐标，基于该坐标对后面的路径重新进行速度规划。

步骤105，接收控制模块根据路径规划信息行驶过程中的实际路径和实际速度信息，根据实际路径和实际速度信息生成路径反馈信息。

在车辆行驶过程中，系统实时接收车辆实际路径和实际速度信息，并根据车辆实际路径和实际速度信息生成路径反馈信息，该路径反馈信息能够反应出车辆真实的测试过程。

步骤106，将路径反馈信息与路径规划信息进行对比，根据对比结果输出控制模块的测试结果。

具体而言，将路径反馈信息中的车辆实际路径和实际速度信息与路径规划信息中的测试路径和速度规划信息进行对比，从而可以得到实际运行与规划的偏差值，由此通过偏差值判断控制模块的测试结果。本领域技术人员可以根据实际需求设定偏差值与控制模块评价指标的关联关系，通过评价指标实现对控制模块测试结果的表现。

本发明实施例提供的一种控制模块的测试方法，只依赖定位模块，不依赖其它模块并且没有繁琐交互方式的自动驾驶操作系统控制模块模拟测试系统，提升控制模块测试效率，且能够自动生成各种不同路径的方法，覆盖所有测试场景，还能够覆盖所有不同速度加减速场景的速度规划方法。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RA控制模块的测试方法)、内存、只读存储器(RO控制模块的测试方法)、电可编程RO控制模块的测试方法、电可擦除可编程RO控制模块的测试方法、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-RO控制模块的测试方法、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制模块的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：

接收自动驾驶车辆的定位模块发送的状态信息；

当所述状态信息为正常时，生成横纵向控制测试路径；

根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息；

根据所述测试路径和所述测试路径对应的速度规划信息生成路径规划信息，将所述路径规划信息发送给所述自动驾驶车辆的控制模块；

接收所述控制模块根据所述路径规划信息行驶过程中的实际路径和实际速度信息；

根据所述实际路径和实际速度信息生成路径反馈信息；

将所述路径反馈信息与所述路径规划信息进行对比，根据对比结果输出所述控制模块的测试结果。

2.根据权利要求1所述的控制模块的测试方法，其特征在于，在所述生成横纵向控制测试路径之前，所述方法还包括：

接收用户所选择的路径生成方式；所述路径生成方式包括自动方式和人工输入方式。

3.根据权利要求2所述的控制模块的测试方法，其特征在于，当所述路径生成方式为自动方式时，在所述生成横纵向控制测试路径之前，所述方法还包括：

输入路径文件；所述路径文件包括直道路径、直角弯路径、U形弯路径和S弯路径中的一种或多种；

根据所述路径文件建立路径库。

4.根据权利要求3所述的控制模块的测试方法，其特征在于，所述生成横纵向控制测试路径具体包括：

调用所述路径文件；

根据所述调用的路径文件生成所述测试路径。

5.根据权利要求2所述的控制模块的测试方法，其特征在于，当所述路径生成方式为人工输入方式时，

所述生成横纵向控制测试路径具体包括：

获取所述自动驾驶车辆当前的位置信息；

接收用户输入的目标位置信息；

根据所述当前的位置信息和目标位置信息进行路径规划，生成所述测试路径。

6.根据权利要求1所述的控制模块的测试方法，其特征在于，在所述根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息之前，所述方法还包括：

接收用户所述选择的速度规划方式；所述速度规划方式包括曲率规划和分区规划。

7.根据权利要求6所述的控制模块的测试方法，其特征在于，当所述速度规划方式为曲率规划时，所述根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息具体包括：

根据所述测试路径的曲率规划所述车辆的速度，从而得到速度规划信息。

8.根据权利要求6所述的控制模块的测试方法，其特征在于，所述测试路径包括多个路点；

当所述速度规划方式为分区规划时，所述根据所述测试路径进行速度规划，得到所述测试路径对应的速度规划信息具体包括：

根据所述路点坐标划分区域，根据所述区域内的路点进行速度规划，从而得到速度规划信息。

9.根据权利要求1所述的控制模块的测试方法，其特征在于，在所述根据所述测试路径和所述测试路径对应的速度规划信息生成路径规划信息，将所述路径规划信息发送给所述自动驾驶车辆的控制模块之后，所述方法还包括：

所述控制模块根据所述路径规划信息控制所述自动驾驶车辆行驶。

10.根据权利要求1所述的控制模块的测试方法，其特征在于，在所述控制模块根据所述路径规划信息控制所述自动驾驶车辆行驶之后，所述方法还包括：

接收速度二次规划指令，并获取接收到所述速度二次规划指令时的车辆位置信息；

根据所述车辆位置信息重新进行速度规划。