CN110794712A - 一种自动驾驶虚景在环测试系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种自动驾驶虚景在环测试系统和方法，系统包括：测试车辆、位于测试车辆外部的仿真服务器、以及位于测试车辆内部的工控机；仿真服务器，用于构建虚拟测试场景，并将虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给工控机；工控机，用于根据仿真信号产生控制信号，并将控制信号传输给测试车辆；测试车辆，用于根据控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过工控机传输给仿真服务器；仿真服务器，用于根据车辆状态信息对工控机的控制性能进行测试，获得测试结果。本申请中通过将仿真服务器设置在测试车辆外部，从而实现了在对测试车辆进行虚景在环测试的过程中，显著降低测试车辆的能耗。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种自动驾驶虚景在环测试系统和方法。
背景技术
智能网联汽车是可以部分或者完全替代人类驾驶员操作的新型汽车，而仿真测试是加快智能网联汽车功能原型开发的基础测试方法，是积累无人驾驶汽车测试里程的重要手段之一，能够有效对危险或不常见的驾驶场景进行测试。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有虚景在环测试方法中，用于构建虚拟场景的仿真服务器都是安装在测试车辆上，因此在实际测试的过程中会消耗测试车辆资源，尤其当测试场景较多的情况下，往往需要在仿真服务器中部署更多种类的传感器，来实现测试场景的丰富性，但这样会占用测试车辆空间，从而进一步增大测试车辆资源的消耗。
发明内容
本发明实施例提供了一种自动驾驶虚景在环测试系统和方法。以实现在对测试车辆进行虚景在环测试的过程中，能够降低测试车辆的能耗。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶虚景在环测试系统，包括：测试车辆、位于测试车辆外部的仿真服务器、以及位于测试车辆内部的工控机；
仿真服务器，用于构建虚拟测试场景，并将虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给工控机；
工控机，用于根据仿真信号产生控制信号，并将控制信号传输给测试车辆；
测试车辆，用于根据控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过工控机传输给仿真服务器；
仿真服务器，用于根据车辆状态信息对工控机的控制性能进行测试，获得测试结果。
第二方面，本发明实施例还提供了一种自动驾驶虚景在环测试方法，包括：仿真服务器构建虚拟测试场景，并将虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给工控机；
工控机根据仿真信号产生控制信号，并将控制信号传输给测试车辆；
测试车辆根据控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过工控机传输给仿真服务器；
仿真服务器根据车辆状态信息对工控机的控制性能进行测试，获得测试结果。
本发明实施例的技术方案，通过将仿真服务器设置在测试车辆外部，从而实现了在对测试车辆进行虚景在环测试的过程中，仿真场景的设计、传感器的模拟信号不受限于测试车辆能耗和空间，测试场景更加丰富，并且能够显著降低测试车辆的能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例一提供的自动驾驶虚景在环测试系统的结构示意图；
图2是本发明实施二提供的自动驾驶虚景在环测试方法的流程图；
图3是本发明实施三提供的自动驾驶虚景在环测试方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的自动驾驶虚景在环测试系统的结构示意图，包括：测试车辆11、位于测试车辆11外部的仿真服务器12、以及位于测试车辆11内部的工控机13。
其中，仿真服务器11，用于构建虚拟测试场景，并将虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给工控机13；工控机13，用于根据仿真信号产生控制信号，并将控制信号传输给测试车辆11；测试车辆11，用于根据控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过工控机13传输给仿真服务器12；仿真服务器12，用于根据车辆状态信息对工控机13的控制性能进行测试，获得测试结果。
可选的，在本实施方式中，系统还包括基站15，基站15分别与仿真服务器12和工控机13无线连接，基站15，用于通过5G通信网接收仿真服务器发送的仿真信号，并将仿真信号传输给工控机13；基站15，用于通过5G通信网接收工控机13发送的车辆状态信息，并将车辆状态信息传输给仿真服务器12。
具体的说，由于仿真服务器12和工控机13分别是通过基站所提供的5G通信网实现信息的无线传输，使得即使仿真服务器不位于测试车内部的情况下，仍然可以实现信息快速准确的传输，避免由于信息传输的延迟过高而造成测试不准确的问题出现。
可选的，测试车辆内部还包括接收机，接收机用于接收基站15发送的仿真信号，并将仿真信号传输给工控机13。
需要说明的是，本实施方式中的接收机是设置在测试车辆内部的，图1中未标定接收机的具体位置，并且接收机与工控机是直接相连的，具体连接方式可以采用无线连接方式或者有线连接方式，本实施方式中并不限定接收机与工控机的具体连接方式。
可选的，车辆状态信息包括：位置坐标、速度和航向角。
可选的，虚拟测试场景包括：虚拟障碍物以及与测试车辆对应的虚拟车辆，其中，虚拟车辆与测试车辆同步运动。
可选的，仿真服务器中包括至少一个类型的传感器。
其中，自动驾驶系统对虚拟测试场景的感知数据由传感器模型模拟生成。
具体的说，本实施方式中的仿真服务器包括至少一个类型的传感器，因为自动驾驶系统对虚拟测试场景的感知数据由传感器模型模拟生成，所以传感器的种类越多，所生成的虚拟测试场景就更加丰富，虚拟在环测试的结果更加准确。由于仿真服务器不位于测试车辆内部，所以不受测试车辆的能耗和空间的限制，可以部署更多类型的传感器，通过设置不同类型的传感器可以生成更加复杂的虚拟交通路况，例如，更多数量的虚拟障碍行人或者虚拟障碍车辆等虚拟障碍物。因为在实现虚景在环测试的过程中并不需要真实的障碍物而是采用的虚拟障碍物，所以可以进行无风险的危险场景测试，从而确保了测试车辆以及人员的安全性。并且仿真服务器具有显示装置，可以对上述虚拟测试场景进行实时显示，并且在上述虚拟测试场景中，有一辆与测试车辆具有同步映射关系的虚拟车辆，该虚拟车辆与测试车辆同步运动，用户通过观察虚拟车辆的运动状况可以实时获取实际的测试车辆的运行状况。
其中，仿真服务器将虚拟测试场景的传感器模拟信号通过基站传输给工控机，工控机根据仿真信号利用自动驾驶算法产生控制信号，例如，工控机根据仿真信号确定在测试车辆正前方10米处有虚拟障碍行人，此时需要产生的控制信号为刹车制动，测试车辆接收到刹车制动后会进行紧急刹车，并保证在10米范围内实现紧急制动，以避免与虚拟障碍行人发生碰撞。并且测试车辆在制动停止后会将当前的车辆状态信息通过工控机传输给仿真服务器，例如，当前的车辆状态信息具体可以是位置坐标(x，y)，速度v，航向角为θ。并且工控机与仿真服务器之间的传输主要是通过基站的5G通信网进行的传输，从而实现信号的快速传输以避免出现过高延迟。
需要说明的是，仿真服务器在获取到车辆状态信息后，会对工控机的控制性能进行测试，因为仿真服务器中的虚拟车辆与测试车辆是同步运动的，所以通过分析虚拟车辆是否在距离虚拟障碍物预设范围内制动停止，如果确定虚拟车辆能够实现在距离虚拟障碍物预设范围内制动停止，则说明工控机的自动驾驶算法准确，能够实现有效控制，如果确定虚拟车辆未在距离虚拟障碍区预设范围内制动停止，甚至与虚拟障碍物发生了碰撞，则说明工控机的自动驾驶算法不准确，不能实现有效控制。
仿真服务器还用于：根据测试车辆的位置和姿态对虚拟车辆进行同步映射。
具体的说，仿真服务器在获取到车辆状态信息，会对虚拟车辆进行位置和姿态的调整，使得虚拟车辆与实际的测试车辆保持实时映射关系。
本发明实施例的技术方案，通过将仿真服务器设置在测试车辆外部，从而实现了在对测试车辆进行虚景在环测试的过程中，仿真场景的设计、传感器的模拟信号不受限于测试车辆能耗和空间，测试场景更加丰富，并且能够显著降低测试车辆的能耗。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的自动驾驶虚景在环测试方法的流程图，本实施例应用于上述实施例中的自动驾驶虚景在环测试系统，本实施例的方法具体包括如下操作：
步骤101，仿真服务器构建虚拟测试场景，并将虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给工控机。
可选的，虚拟测试场景包括：虚拟障碍物以及与测试车辆对应的虚拟车辆，其中，虚拟车辆与测试车辆同步运动。
可选的，仿真服务器中包括至少一个类型的传感器。
自动驾驶系统对虚拟测试场景的感知数据由传感器模型模拟生成。
具体的说，本实施方式中的仿真服务器包括至少一个类型的传感器，因为自动驾驶系统对虚拟测试场景的感知数据由传感器模型模拟生成，所以传感器的种类越多，所生成的虚拟测试场景就更加丰富，虚拟在环测试的结果更加准确。由于仿真服务器不位于测试车辆内部，所以不受测试车辆的能耗和空间的限制，可以部署更多类型的传感器，通过设置不同类型的传感器可以生成更加复杂的虚拟交通路况，例如，更多数量的虚拟障碍行人或者虚拟障碍车辆等虚拟障碍物。因为在实现虚景在环测试的过程中并不需要真实的障碍物而是采用的虚拟障碍物，所以可以进行无风险的危险场景测试，从而确保了测试车辆以及人员的安全性。并且仿真服务器具有显示装置，可以对上述虚拟测试场景进行实时显示，并且在上述虚拟测试场景中，有一辆与测试车辆具有同步映射关系的虚拟车辆，该虚拟车辆与测试车辆同步运动，用户通过观察虚拟车辆的运动状况可以实时获取实际的测试车辆的运行状况。
需要说明的是，在仿真服务器和工控机之间是通过基站所提供的5G通信网实现信息的无线传输，使得即使仿真服务器不位于测试车内部的情况下，仍然可以实现信息快速准确的传输，避免由于信息传输的过高延迟而造成在环测试不准确的问题出现。
其中，在本实施方式中，仿真服务器将虚拟测试场景的传感器模拟信号通过基站传输给工控机。
步骤102，工控机根据仿真信号产生控制信号，并将控制信号传输给测试车辆。
其中，测试车辆内部还设置有接收机，所以具体是通过接收机获取仿真信号，工控机采用有线或无线的方式获取接收机中的仿真信号，工控机会根据仿真信号利用自动驾驶算法产生控制信号。
例如，工控机根据仿真信号确定在测试车辆正前方10米处有虚拟障碍行人，此时需要产生的控制信号为刹车制动，并将刹车制动传输给测试车辆，以实现对测试车辆的控制。
步骤103，测试车辆根据控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过工控机传输给仿真服务器。
具体的说，本实施方式中，测试车辆在获取到控制信号后，会对控制信号进行响应，以避免与虚拟障碍物进行碰撞，并将根据控制信号进行响应的当前的车辆状态信息通过工控机传输给服务器。
在一个具体实现中，确定在测试车辆正前方10米处有虚拟障碍行人，并且测试车辆所接收到的控制信号为刹车制动，则测试车辆接收到刹车制动后会进行紧急刹车，并保证在10米范围内实现紧急制动，以避免与虚拟障碍行人发生碰撞。并且测试车辆在制动停止后会将当前的车辆状态信息通过工控机传输给仿真服务器，例如，当前的车辆状态信息具体可以是位置坐标(x，y)，速度v，航向角为θ。并且工控机与仿真服务器之间的传输主要是通过基站的5G通信网进行的传输，从而实现信号的快速传输以避免出现过高延迟。
步骤104，仿真服务器根据车辆状态信息对工控机的控制性能进行测试，获得测试结果。
具体的说，仿真服务器在获取到车辆状态信息后，会对工控机的控制性能进行测试，因为仿真服务器中的虚拟车辆与测试车辆是同步运动的，所以通过分析虚拟车辆是否在距离虚拟障碍物预设范围内制动停止，如果确定虚拟车辆能够实现在距离虚拟障碍物预设范围内制动停止，则说明工控机的自动驾驶算法准确，能够实现有效控制，如果确定虚拟车辆未在距离虚拟障碍区预设范围内制动停止，甚至与虚拟障碍物发生了碰撞，则说明工控机的自动驾驶算法不准确，不能实现有效控制。
本发明实施例的技术方案，通过将仿真服务器设置在测试车辆外部，从而实现了在对测试车辆进行虚景在环测试的过程中，仿真场景的设计、传感器的模拟信号不受限于测试车辆能耗和空间，测试场景更加丰富，并且能够显著降低测试车辆的能耗。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的自动驾驶虚景在环测试方法的流程图，本实施例应用于上述实施例中的自动驾驶虚景在环测试系统，本实施例在获得测试结果之后，进一步增加了：通过仿真服务器根据测试结果对虚拟车辆进行位置和姿态的调整。本实施例的方法具体包括如下操作：
步骤201，仿真服务器构建虚拟测试场景，并将虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给工控机。
步骤202，工控机根据仿真信号产生控制信号，并将控制信号传输给测试车辆。
步骤203，测试车辆根据控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过工控机传输给仿真服务器。
步骤204，仿真服务器根据车辆状态信息对工控机的控制性能进行测试，获得测试结果。
步骤205，通过仿真服务器根据测试结果对虚拟车辆进行位置和姿态的调整。
具体的说，本实施方式中，具体的说，仿真服务器在获取到车辆状态信息，会对虚拟车辆进行位置和姿态的调整，使得虚拟车辆与实际的测试车辆保持实时映射关系。
本发明实施例的技术方案，通过将仿真服务器设置在测试车辆外部，从而实现了在对测试车辆进行虚景在环测试的过程中，仿真场景的设计、传感器的模拟信号不受限于测试车辆能耗和空间，测试场景更加丰富，能够显著降低测试车辆的能耗。并且根据测试结果对虚拟车辆进行位置和姿态的调整，而测试车辆与虚拟车辆同步调整，可以进一步提高自动驾驶过程中的安全性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种自动驾驶虚景在环测试系统，其特征在于，包括：测试车辆、位于所述测试车辆外部的仿真服务器、以及位于所述测试车辆内部的工控机；
所述仿真服务器，用于构建虚拟测试场景，并将所述虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给所述工控机；
所述工控机，用于根据所述仿真信号产生控制信号，并将所述控制信号传输给所述测试车辆；
所述测试车辆，用于根据所述控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过所述工控机传输给所述仿真服务器；
所述仿真服务器，用于根据所述车辆状态信息对所述工控机的控制性能进行测试，获得测试结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括基站，所述基站分别与所述仿真服务器和所述工控机无线连接，
所述基站，用于通过5G通信网接收所述仿真服务器发送的所述仿真信号，并将所述仿真信号传输给所述工控机；
所述基站，用于通过所述5G通信网接收所述工控机发送的所述车辆状态信息，并将所述车辆状态信息传输给所述仿真服务器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测试车辆内部还包括接收机，
所述接收机，用于接收所述基站发送的所述仿真信号，并将所述仿真信号传输给所述工控机。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆状态信息包括：位置坐标、速度和航向角。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟测试场景包括：虚拟障碍物以及与所述测试车辆对应的虚拟车辆，其中，所述虚拟车辆与所述测试车辆同步运动。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述仿真服务器还用于：根据所述测试结果对所述虚拟车辆进行位置和姿态的调整，其中，所述测试车辆与所述虚拟车辆同步调整。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述仿真服务器中包括至少一个类型的传感器。
8.一种自动驾驶虚景在环测试方法，应用于权利要求1-7中任一项所述的自动驾驶虚景在环测试系统，包括：
仿真服务器构建虚拟测试场景，并将所述虚拟测试场景所对应的仿真信号传输给所述工控机；
工控机根据所述仿真信号产生控制信号，并将所述控制信号传输给所述测试车辆；
测试车辆根据所述控制信号进行运动，并将当前的车辆状态信息通过所述工控机传输给所述仿真服务器；
仿真服务器根据所述车辆状态信息对所述工控机的控制性能进行测试，获得测试结果。
9.根据权利要求8所述的方法，所述虚拟测试场景包括：虚拟障碍物以及与所述测试车辆对应的虚拟车辆；
仿真服务器根据所述车辆状态信息对所述工控机的控制性能进行测试，获得测试结果之后，还包括：
通过所述仿真服务器根据所述测试结果对所述虚拟车辆进行位置和姿态的调整，其中，所述测试车辆与所述虚拟车辆同步调整。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200214 |
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