CN111443620A - 智能车路协同系统的测试设备和测试车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能车路协同系统的测试设备和测试车，包括设置在测试车体上的测试场景采集装置、场景仿真装置和评价装置。其中场景仿真装置设置在测试车车体内部，用于根据场景信息和测试类型信息，模拟智能车路协同系统的测试环境，测试场景采集装置用于接收场景信息，设置在测试车的车顶部。评价装置根据测试过程中产生的交互数据，生成评价图表，以供测试人员参考评价。采用本发明的技术方案，只需要将测试车体开至智能车路协同系统所在的道路上，即可模拟测试环境，进行开放道路测试，进而对车路协同系统进行测试评价。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种智能车路协同系统的测试设备和测试车。
背景技术
智能网联汽车是车联网与智能车的有机联合，是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。智能车路协同系统是路侧设施与智能汽车的有机联合，通过智能路侧传感器、车用无线通信、边缘计算等技术，实现人、车、路、后台之间动态实时信息交互，并在此基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同。
智能车路协同技术是汽车智能化与交通智能化是解决交通安全问题的必要途径，也是未来发展的必然趋势。但是，车路协同技术是一个基于网络实现的复杂综合应用技术，包括车车/车路通信、环境检测与融合、场景建模与构建、业务测试与复现等多个方面。其中，车路协同技术测试是车路协同技术发展遇到的难点与重点。目前进行测试时需要将被测的设备运输至专门的测试场地进行测试，耗费大量的人力、物力和时间，降低测试效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能车路协同系统的测试设备和测试车，以克服目前测试时需要将被测的设备运输至专门的测试场地进行测试，耗费大量的人力、物力和时间，降低测试效率的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，包括分别安装于测试车体上的测试场景采集装置、场景仿真装置和评价装置；
所述场景仿真装置设置在所述测试车的车体内部，用于根据预设的测试类型信息和所述测试场景采集装置反馈的场景信息，模拟智能车路协同系统的测试环境；
所述测试场景采集装置固定设置在所述测试车的车顶部，所述测试场景采集装置包括图像采集组件、电磁环境检测组件、激光雷达组件和定位组件；
所述图像采集组件、所述电磁环境检测组件、所述激光雷达组件和所述定位组件分别与所述场景仿真装置相连；所述图像采集组件、所述电磁环境检测组件、所述激光雷达组件和所述定位组件用于获取检测过程中产生的所述场景信息；
所述评价装置也设置在所述测试车的车体内部，用于根据所述场景信息和所述检测过程中产生的交互数据，生成并输出评价图表。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，所述场景仿真装置包括仿真模拟组件、控制组件、环境节点和交互组件；所述环境节点与所述智能车路协同系统通讯连接；
所述仿真模拟组件，用于根据所述测试类型信息，确定仿真模拟的初始配置内容；
所述控制组件分别与所述环境节点和所述仿真模拟组件相连；所述控制组件，用于根据所述初始配置内容，在所述环境节点中指定关联节点和车载节点并进行初始仿真配置；
所述交互组件分别与所述测试场景采集装置和所述控制组件相连，所述交互组件，用于获取所述场景信息并将所述场景信息发送给所述控制组件，以使所述控制组件根据所述场景信息和所述测试类型信息，对所述关联节点和所述车载节点的工作状态进行调整。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，所述控制组件，还用于获取并存储所述交互数据。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，所述控制组件包括第一控制器和第二控制器；
所述第一控制器分别与所述仿真模拟组件和所述第二控制器相连；
所述第二控制器与所述环境节点相连。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，所述环境节点为通信模组。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，还包括通信天线；
所述通信天线设置在所述测试车的车顶部，且与所述通信模组相连。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，所述场景信息包括视频数据、电磁强度数据、智能车路协同系统的状态数据和测试车体的状态数据；
所述图像采集组件，用于采集所述视频数据；
所述电磁环境检测组件，用于检测所述电磁强度数据；
所述激光雷达组件，用于检测所述智能车路协同系统的状态数据；
所述定位组件，用于检测所述测试车体的状态数据。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，所述交互数据包括智能车路协同系统发送的第一数据、所述关联节点发送的第二数据和所述车载节点发送的第三数据；
所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据均含有统一时间基准的时间戳。
进一步地，以上所述的智能车路协同系统的测试设备，还包括供电设备；
所述供电设备用于提供电力能源。
本发明还提供了一种测试车，包括测试车体和以上任一项所述的智能车路协同系统的测试设备；
所述智能车路协同系统的测试设备设置在所述测试车体上。
本发明的智能车路协同系统的测试设备和测试车，包括设置在测试车体上的测试场景采集装置、场景仿真装置和评价装置。其中场景仿真装置设置在测试车车体内部，用于根据场景信息和测试类型信息，模拟智能车路协同系统的测试环境，测试场景采集装置用于接收场景信息，设置在测试车的车顶部。评价装置根据测试过程中产生的交互数据，生成评价图表，以供测试人员参考。采用本发明的技术方案，只需要将测试车体开至智能车路协同系统所在的道路上，即可模拟测试环境，进行开放道路测试，进而对车路协同系统进行测试评价。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明智能车路协同系统的测试设备一种实施例提供的结构图；
图2是图1中测试场景采集装置的结构图；
图3是本发明测试车的一种实施例提供的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明智能车路协同系统的测试设备一种实施例提供的结构图。本实施例的智能车路协同系统的测试设备，包括分别安装于测试车体上的测试场景采集装置11、场景仿真装置12和评价装置13。
场景仿真装置12为比较精密的电子设备，可以设置在测试车的车体内部。场景仿真装置12根据预设的测试类型信息和测试场景采集装置11反馈的场景信息，模拟智能车路协同系统的测试环境。测试类型信息包括测试种类和干扰级别等，其中，测试种类包括不同应用场景下交通标志标牌、红绿灯等路侧设施的测试，以及智能网联汽车的测试等。干扰级别分为高干扰级别、中干扰级别和低干扰级别等。
测试场景采集装置11主要用于与外部的智能车路协同系统进行信息交互，因此可以固定设置在测试车的车顶部，进而提高信号质量。图2是图1中测试场景采集装置的结构图，请参阅图2，本实施例中，测试场景采集装置11包括图像采集组件111、电磁环境检测组件112、激光雷达组件113和定位组件114。图像采集组件111、电磁环境检测组件112、激光雷达组件113和定位组件114分别与场景仿真装置12相连。
其中，场景信息包括视频数据、电磁强度数据、智能车路协同系统的状态数据和测试车体的状态数据。图像采集组件111，用于采集视频数据，可以采用高清摄像机作为图像采集组件111；电磁环境检测组件112可以采用电磁强度检测仪，以检测相应频段电磁强度数据；激光雷达组件113，用于采集测试过程中交通环境的动态数据，一般为3D点云元数据，基于3D点云元数据，可以确定测试交通环境中各实际目标的移动速度、移动方向、姿态和位置等；定位组件114，用于检测测试车体的状态数据，例如测试车体的速度、方向、姿态和位置，定位组件114可以采用设置有定位天线1141的GPS定位模组。
整个检测过程中，智能车路协同系统会与场景仿真装置12进行交互，进而产生交互数据，评价装置13根据检测过程中产生的交互数据和上述场景信息，生成并输出评价图表。其中，评价装置13也可以设置在测试车的车体内部。需要注意的是，根据采集到的信息生成评价图表的技术已经非常成熟，本领域的技术人员参照现有技术即可，本实施例不做赘述。
具体地，场景仿真装置12包括仿真模拟组件121、控制组件122、环境节点123和交互组件124；环境节点123与智能车路协同系统通讯连接，进行数据的交互。本实施例中，环境节点123优选为通信模组。
仿真模拟组件121，用于根据测试类型信息，确定仿真模拟的初始配置内容，将初始配置内容发送给控制组件122。仿真模拟组件121可以采用人机交互装置，例如计算机、平板电脑等，获取人工输入的内容作为初始配置内容，也可以基于预先训练的配置模型，根据输入的测试类型信息自动生成初始配置内容。需要注意的是，在神经网络模型中输入足够的样本，即可得到训练好的配置模型，本实施例不做赘述。
控制组件122分别与环境节点123和仿真模拟组件121相连，控制组件122，用于根据初始配置内容，在通信模组中指定目标通信模组作为关联节点和车载节点并进行初始仿真配置。关联节点用来模拟路侧的智能标志牌、智能红绿灯等装置，车载节点用来模拟过往的车辆，模拟真实的信号密度。仿真配置包括配置关联节点的初始位置、车用无线通信(Vehicle to Everything，V2X)业务数据、V2X业务数据发射/接收频率和V2X业务数据发射/接收范围等；配置车载节点的初始位置、初始速度、初始加速度、初始V2X干扰信号发射强度等。
需要注意的是，若被测的设备为智能车路协同系统中的智能网联汽车，关联节点则用来模拟交通标志标牌和信号灯等路侧设备，V2X业务数据为交通标志标牌信息、信号灯配时信息、交通拥堵信息等。此时仿真配置包括配置关联节点的初始位置、V2X业务数据、V2X业务数据发射频率和V2X业务数据发射范围等；若被测的设备为智能车路协同系统中的路侧设备，关联节点则用来模拟智能网联汽车，V2X业务数据为来自路侧设备的交通标志标牌信息、信号灯配时信息、交通拥堵信息等，此时仿真配置包括配置关联节点的初始位置、V2X业务数据、V2X业务数据接收频率和V2X业务数据接收范围等。
交互组件124分别与测试场景采集装置11和控制组件122相连，交互组件124，用于获取场景信息并将场景信息发送给控制组件122，以使控制组件122根据场景信息和测试类型信息，对关联节点和车载节点的工作状态进行调整。例如，根据电磁强度数据调整车载节点初始V2X干扰信号发射强度和发射频率，以使仿真环境中的信号密度符合干扰等级要求，根据V2X业务数据发射/接收范围调整关联节点的发射频率等，保证智能车路协同系统与关联节点、车载节点在真实的模拟环境下进行交互。控制组件122还可以将场景信息回传至仿真模拟组件121，以形成测试闭环。
控制组件122，还用于获取并存储上述交互数据，交互数据包括智能车路协同系统发送的第一数据、关联节点发送的第二数据和车载节点发送的第三数据，第一数据、第二数据和第三数据均含有统一时间基准的时间戳，根据该时间戳，即可确定第一数据、第二数据和第三数据的发送先后顺序和时间间隔，再结合场景信息，即可确定整个业务处理流程中数据收发的时间和业务处理结果，评价模块13则可以生成关于通信传输时延、丢包率、业务处理成功率与误处理率等的评价图表，以便于检测人员对智能车路协同系统的性能进行评价。
进一步地，控制组件122包括第一控制器1221和第二控制器1222，第一控制器1221分别与仿真模拟组件121和第二控制器1222相连，第二控制器1222与环境节点123相连。第二控制器1222为节点控制器，用于对环境节点123进行直接控制，实现上述仿真配置。第一控制器1221为主控制器，第一控制器1221主要用于实现仿真模拟组件121与第二控制器1222之间的信号转换，将模拟数据转换成标准V2X消息。第一控制器1221和第二控制器1222均可以采用微控制单元，例STM32系列的单片机等，本实施例不做限定。为了使仿真结果更加逼真，可以设置尽可能多的第二控制器1222，每个第二控制器1222上连接尽可能多的环境节点123。
进一步地，本实施例的智能车路协同系统的测试设备，还包括通信天线14，通信天线14设置在测试车的车顶部，且与通信模组相连，以提高通信模组与外界的通信效率。
进一步地，本实施例智能车路协同系统的测试设备，还包括供电设备15，供电设备15用于提供电力能源。其中，可以使用测试车的蓄电池作为供电设备15。
本实施例的智能车路协同系统的测试设备和测试车，包括测试车体和设置在测试车体上的测试场景采集装置11、场景仿真装置12和评价装置13。其中场景仿真装置12设置在测试车车体内部，用于根据场景信息和测试类型信息，模拟智能车路协同系统的测试环境，测试场景采集装置11用于接收场景信息，设置在测试车的车顶部。评价装置13根据测试过程中产生的交互数据，生成评价图表，以供测试人员参考。采用本实施例的技术方案，只需要将测试车体开至智能车路协同系统所在的道路上，即可模拟测试环境，进而对车路协同系统进行测试评价。
图3是本发明测试车的一种实施例提供的结构图。请参阅图3，本实施例的测试车，包括测试车体21和以上实施例所述的智能车路协同系统的测试设备22，用于智能车路协同系统的测试设备22设置在测试车体21上。
其中，智能车路协同系统的测试设备22的场景仿真装置12为比较精密的电子设备，可以设置在测试车的车体内部。智能车路协同系统的测试设备22的测试场景采集装置11主要用于与外部的智能车路协同系统进行信息交互，因此可以固定设置在测试车的车顶部，进而提高信号质量。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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)
1.一种智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，包括分别安装于测试车体上的测试场景采集装置、场景仿真装置和评价装置；
所述场景仿真装置设置在所述测试车的车体内部，用于根据预设的测试类型信息和所述测试场景采集装置反馈的场景信息，模拟智能车路协同系统的测试环境；
所述测试场景采集装置固定设置在所述测试车的车顶部，所述测试场景采集装置包括图像采集组件、电磁环境检测组件、激光雷达组件和定位组件；
所述图像采集组件、所述电磁环境检测组件、所述激光雷达组件和所述定位组件分别与所述场景仿真装置相连；所述图像采集组件、所述电磁环境检测组件、所述激光雷达组件和所述定位组件用于获取检测过程中产生的所述场景信息；
所述评价装置也设置在所述测试车的车体内部，用于根据所述场景信息和所述检测过程中产生的交互数据，生成并输出评价图表。
2.根据权利要求1所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，所述场景仿真装置包括仿真模拟组件、控制组件、环境节点和交互组件；所述环境节点与所述智能车路协同系统通讯连接；
所述仿真模拟组件，用于根据所述测试类型信息，确定仿真模拟的初始配置内容；
所述控制组件分别与所述环境节点和所述仿真模拟组件相连；所述控制组件，用于根据所述初始配置内容，在所述环境节点中指定关联节点和车载节点并进行初始仿真配置；
所述交互组件分别与所述测试场景采集装置和所述控制组件相连，所述交互组件，用于获取所述场景信息并将所述场景信息发送给所述控制组件，以使所述控制组件根据所述场景信息和所述测试类型信息，对所述关联节点和所述车载节点的工作状态进行调整。
3.根据权利要求2所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，所述控制组件，还用于获取并存储所述交互数据。
4.根据权利要求2所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，所述控制组件包括第一控制器和第二控制器；
所述第一控制器分别与所述仿真模拟组件和所述第二控制器相连；
所述第二控制器与所述环境节点相连。
5.根据权利要求2所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，所述环境节点为通信模组。
6.根据权利要求5所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，还包括通信天线；
所述通信天线设置在所述测试车的车顶部，且与所述通信模组相连。
7.根据权利要求1所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，所述场景信息包括视频数据、电磁强度数据、智能车路协同系统的状态数据和测试车体的状态数据；
所述图像采集组件，用于采集所述视频数据；
所述电磁环境检测组件，用于检测所述电磁强度数据；
所述激光雷达组件，用于检测所述智能车路协同系统的状态数据；
所述定位组件，用于检测所述测试车体的状态数据。
8.根据权利要求1所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，所述交互数据包括智能车路协同系统发送的第一数据、所述关联节点发送的第二数据和所述车载节点发送的第三数据；
所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据均含有统一时间基准的时间戳。
9.根据权利要求1所述的智能车路协同系统的测试设备，其特征在于，还包括供电设备；
所述供电设备用于提供电力能源。
10.一种测试车，其特征在于，包括测试车体和权利要求1-9任一项所述的智能车路协同系统的测试设备；
所述智能车路协同系统的测试设备设置在所述测试车体上。
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