CN111565361A - 基于v2v的车辆紧急制动预警系统的测试方法及测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及V2V设备测试领域，具体涉及一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法及测试系统。测试方法包括：构建测试案例，至少包括单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况；在测试路况上按照测试案例行驶目标车辆和背景车辆，记录目标车辆发出的预警信息，记录目标车辆和背景车辆的运行时信息；根据运行时信息分析预警信息是否满足测试指标。测试系统通过测试案例构建模块模拟测试场景，覆盖面广、针对性强；通过测试模块获取目标车辆和背景车辆的运行时信息，同步性强、准确度高；通过第一测试模块生成测试指标。整体上，该测试方法及系统，模拟的测试场景完备，系统关键性能评价指标成熟，测试的可靠性较高。

Description

基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法及测试系统
技术领域
本发明涉及V2V设备测试领域，具体涉及一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法及测试系统。
背景技术
V2X通信(Vehicle to Everything communication，车跟万物进行连接)，属于物联网中的一个范畴。V2X是一个通信系统，专门用于车跟周围环境进行连接，多用于智能驾驶，而实现智能驾驶的首要任务便是联网。除去智能驾驶所用到的各种传感器、摄像机等，车联网也可以被认为是一种传感技术的扩展。
V2V通信(vehicle-to-vehicle communication，车与车之间的通信)是指机动车辆间基于无线的数据传输，通过专设的网络发送车辆位置和速度信息给另外的车辆。依靠技术的实现，驾驶员收到警告后就能降低事故的风险或车辆本身就会采取自治措施，像是制动减速。如附图1所示，当RV-1车辆突然制动，在无V2V通信的环境下，虽然目标车辆HV(Host Vehicle，目标车辆，安装且运行有车辆紧急制动预警系统)的驾驶员被RV-2遮挡而看不到背景车辆RV-1(RV，Remote Vehicle，背景车辆，与目标车辆配合能定时广播V2X消息)的制动灯，RV-1依然可以通过OBU通信模块的制动信息发送给目标车辆HV，进而避免连环追尾事故的发生。目标车辆HV具有基于V2V技术的车辆紧急制动预警系统，可以不受天气、视线遮挡等影响，在200m左右的通信范围内收到RV-1车辆的紧急制动信息。
基于V2V的通信技术，可以实现不同车辆之间的各类状态信息共享，进而可以通过车车之间的共享信息开发各类典型应用功能，基于V2V技术实现的车辆紧急制动预警系统就是一个典型应用。目前国家在大力支持V2X相关的系统应用开发和示范运营，关于基于V2V技术的车辆紧急制动预警系统，有不少的研究，也有一些样件产品、测试标准。但是大量的研究工作，主要针对的是产品的基本功能开发，测试标准整体技术要求比较粗略。而作为产品上市销售之前针对车辆紧急制动预警系统的实车测试验证方案，目前其模拟的测试场景不完备，无法覆盖车辆间各种复杂的位置关系和速度差异，搭建的测试系统不完善，无法实时精准获取车辆的各种运行时信息(如定位、速度、加速度等)，且系统关键性能评价指标不成熟，无法对测试车辆进行V2V性能的准确评价，导致测试的可靠性整体较低。
发明内容
本发明提供一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法及测试系统，其解决的技术问题在于：针对基于V2V技术的车辆紧急制动预警系统，目前的实车验证测试方案，模拟的测试场景不完备，搭建的测试系统不完善，且系统关键性能评价指标不成熟，导致测试的可靠性较低。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，包括：
构建测试案例，至少包括单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况；
在所述测试路况上按照所述测试案例行驶目标车辆和背景车辆，记录所述目标车辆的紧急制动预警系统响应所述背景车辆的V2X广播系统而发出的预警信息，记录所述目标车辆和所述背景车辆在行驶过程中的运行时信息；
根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，若是则测试通过，反之则测试失败。
本基础方案公开的测试方法其有益效果在于：
构建了单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况，模拟了目标车辆在行驶时和其他车辆(背景车辆)的各种位置关系，测试场景完备；
基于完备的测试场景构建测试案例，限定目标车辆和背景车辆在行驶时的速度、加速度、变道等运行时信息，利于后期的数据分析；
实时记录目标车辆和背景车辆按照测试案例行驶时的运行时信息，并生成对应的测试指标，这些测试指标根据测试案例的不同、目标设备的车辆紧急制动预警系统的性能要求而特别设计，覆盖面广、针对性强；
实时记录目标车辆的预警信息，并根据测试指标对目标车辆的预警信息进行分析，判断该目标车辆是否满足对应的功能测试要求。
整体上，本方案提供的一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，模拟的测试场景完备，系统关键性能评价指标成熟，测试的可靠性较高。
在进一步的实施方案中，所述测试案例至少包括对应于一所述目标车辆和一所述背景车辆的双车单车道直道、双车单车道弯道、双车单车道匝道、双车相邻双车道直道、双车相邻双车道弯道和双车相邻双车道匝道测试案例，对应于一所述目标车辆和多所述背景车辆的多车单车道直道、多车单车道弯道、多车相邻双车道直道、多车相邻双车道弯道测试案例。
本实施方案进一步限定了至少十种测试案例，已经囊括目标车辆在驾驶过程中和背景车辆的典型测试案例，测试案例较为完备，并且在本方案的设计思路上，也很容易拓展到几十种甚至上百种测试案例，从而根据具体的测试要求而自由选择至少包括该十种测试案例的其他测试案例，测试场景更广，实现的测试案例更多，测试的可靠性更高。
在进一步的实施方案中，所述测试案例中规定了在所述测试路况上所述目标车辆和所述背景车辆的运行路线，还规定了在所述运行路线上的速度、加减速度变换规则。
本实施方案的测试案例主要规定了目标车辆和所述背景车辆的运行路线以及在所述运行路线上的速度、加减速度变换规则，主要为了得出标准的测试指标，以在分析目标车辆的预警信息时作比照。
在进一步的实施方案中，所述目标车辆的预警信息包括实时预警等级提示以及发出所述实时预警等级提示时的时间。
本实施方案中，目标车辆的车辆紧急制动预警系统和背景车辆的V2X广播系统基于V2X技术进行V2V信息交互，目标车辆获取背景车辆发送而至的相对距离、预警消息等，自身经过快速的处理后发出对应的实时预警等级提示，供车内驾驶人员获知以便其及时做出驾驶调整。如果目标车辆有安装ADAS系统(高级驾驶辅助系统)或其他自动驾驶辅助系统，则还需将实时预警等级提示同步过去，以便这些驾驶辅助系统直接根据实时预警等级提示而自动做出驾驶调整。
在进一步的实施方案中，在所述分析所述预警信息是否满足测试指标之前，还包括：
根据所述目标车辆和所述背景车辆在对应的所述测试案例中的运行时信息，实时计算所述目标车辆与所述背景车辆发生冲撞所需的时间HTTC；所述运行时信息至少包括车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息；根据所述HTTC的不同范围值设置不同等级的预设预警等级提示，作为测试指标。
该测试指标是根据测试案例而求得的预设预警等级提示，该预设预警等级提示根据目标车辆和背景车辆处于不同的运动状态和位置关系时两者相撞所需的时间HTTC而划定，比如在HTTC≤2s时，对应的预设等级提示为3级(最高级别)，参数精准、等级划分明确，以保证测试的可靠性。
在进一步的实施方案中，所述分析所述预警信息是否满足测试指标，具体为：
判断所述实时预警等级提示的数量是否大于或等于所述预设预警等级提示的数量，若是则进入下一步，反之则测试失败；
判断发出所述实时预警等级提示时的HTTC是否都在其对应的HTTC范围值之内，若是则测试通过，反之则测试失败。
也即是，本实施方案先统计目标车辆发出的实时预警等级提示的数量是否满足要求，在满足时再进一步对比发出各个实时预警等级提示时所对应的HTTC是否在对应的预设预警等级提示所划定的HTTC范围之内，从而基于HTTC、预设预警等级提示这两类参数确定目标车辆的车辆紧急制动预警系统是否达标，保证了测试的可靠性。
本发明还提供一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统，对应于上述的测试方法，包括：
测试案例构建模块，用于构建测试案例，所述测试案例至少包括单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况；
第一测试模块，安装于目标车辆上，用于在所述目标车辆按照所述测试案例行驶时，记录所述目标车辆的紧急制动预警系统响应所述背景车辆的V2X广播系统而发出的预警信息，还用于记录所述目标车辆的运行时信息；
第二测试模块，安装于背景车辆上，用于在所述背景车辆按照所述测试案例行驶时，记录所述背景车辆的运行时信息并发送至所述第一测试模块；
所述第一测试模块还用于根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，若是则测试通过，反之则测试失败。
本基础方案公开的测试系统其有益效果在于：
通过测试案例构建模块模拟各种测试路况，并基于测试路况生成对应的测试案例，能够满足各种路况的测试需求；
通过第一测试模块实时记录目标车辆的运行时信息以及实时获取背景车辆的运行时信息，并生成对应的测试指标，这些测试指标根据测试案例的不同、目标设备的车辆紧急制动预警系统的性能要求而特别设计，覆盖面广、针对性强。
通过第二测试模块实时记录背景车辆的运行时信息并发送至所述第一测试模块，从而使得所述第一测试模块能够同步目标车辆和背景车辆的运行时信息，保证第一测试模块获取数据的同步性和可靠性；
通过第一测试模块根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，完成检测结果的输出。
整体上，本方案提供的一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统，结构完善，通过测试案例构建模块模拟测试场景，覆盖面广、针对性强；通过第一测试模块和第二测试模块获取目标车辆和背景车辆的运行时信息，同步性强、准确度高；通过第一测试模块根据获取的运行时信息生成测试指标(系统关键性能评价指标)，从而根据该测试指标分析所述预警信息是否达标，测试的可靠性较高。
在进一步的实施方案中，所述第一测试模块包括获取所述紧急制动预警系统预警信息的信号采集单元，用于获取所述目标车辆的所述预警信息，第一网络传输单元，用于接收所述背景车辆发送而至的运行时信息，第一参数测量单元，用于实时测量并记录所述目标车辆的运行时信息，运算单元，用于根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标。
在进一步的实施方案中，所述第二测试模块包括第二参数测量单元，用于实时测量并记录所述背景车辆的运行时信息，第二网络传输单元，用于将所述背景车辆的运行时信息实时发送至所述第一测试模块。
在进一步的实施方案中，所述第一参数测量单元和所述第二参数测量单元均包括高精度定位单元、车载惯导单元，用于获取运行时信息中的车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息。
本方案的第一测试模块设置信号采集单元、第一网络传输单元、第一参数测量单元、运算单元，能够实现采集目标车辆的所述预警信息、接收所述背景车辆发送而至的运行时信息、实时测量并记录目标车辆的运行时信息，以及分析其预警信息是否满足测试指标；本发明的第二测试模块设置第二参数测量单元、第二网络传输单元能够实现实时测量并记录背景车辆的运行时信息并及时发送至第一测试模块参与计算。特别地，基于需要记录的运行时信息包括车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息等，第一参数测量单元和第二参数测量单元内集成有高精度定位单元、车载惯导单元、时间同步单元，才能完成对运行时信息的精准记录。
附图说明
图1为本发明背景技术提供的目标车辆和背景车辆的一个典型应用场景；
图2为本发明实施例1提供的一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法的步骤流程图；
图3-1为本发明实施例1提供的测试案例1的展示图；
图3-2为本发明实施例1提供的测试案例2的展示图；
图3-3为本发明实施例1提供的测试案例3的展示图；
图3-4为本发明实施例1提供的测试案例4的展示图；
图3-5为本发明实施例1提供的测试案例5的展示图；
图3-6为本发明实施例1提供的测试案例6的展示图；
图3-7为本发明实施例1提供的测试案例7的展示图；
图3-8为本发明实施例1提供的测试案例8的展示图；
图3-9为本发明实施例1提供的测试案例9的展示图；
图3-10为本发明实施例1提供的测试案例10的展示图；
图3-11为本发明实施例1提供的测试案例11的展示图；
图3-12为本发明实施例1提供的测试案例12的展示图；
图4为本发明实施例2提供的一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统的模块结构图；
图5为本发明实施例2提供的对应于图4的一种设备构成图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例1
本实施例提供一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，如图2所示，包括步骤：
S1.构建测试案例，至少包括单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况。
在本实施例中，如图3-1至3-12所示，背景车辆在前、目标车辆在后，为测试目标车辆的车辆紧急制动系统，所述测试案例至少包括对应于一所述目标车辆和一所述背景车辆的双车单车道直道、双车单车道弯道、双车单车道匝道、双车相邻双车道直道、双车相邻双车道弯道和双车相邻双车道匝道等测试案例1-6，对应于一所述目标车辆和两所述背景车辆的三车单车道直道、三车单车道弯道、三车相邻双车道直道、三车相邻双车道弯道等测试案例7-10，对应于一所述目标车辆和三所述背景车辆的四车单车道直道、四车相邻双车道直道等测试案例11-12。本实施例进一步限定了至少十二种测试案例，已经囊括目标车辆在驾驶过程中和背景车辆的典型测试案例，测试案例较为完备，并且在本方案的设计思路上，也很容易拓展到几十种甚至上百种测试案例，从而根据具体的测试要求而自由选择至少包括该十二种测试案例的其他测试案例，测试场景更广，实现的测试案例更多，测试的可靠性更高。
在本实施例中，所述测试案例中规定了在所述测试路况上所述目标车辆和所述背景车辆的运行路线，还规定了在所述运行路线上的速度、加减速度变换规则。即是，本方案的测试案例1-12主要规定了目标车辆和所述背景车辆的运行路线以及在所述运行路线上的速度、加减速度变换规则，主要为了得出标准的测试指标，以在分析目标车辆的预警信息时作比照。并且，本实施例还要求测试场地开阔，通信环境良好，无影响测试设备正常工作的强电磁干扰。
S2.在所述测试路况上按照所述测试案例行驶目标车辆和背景车辆，记录所述目标车辆的紧急制动预警系统响应所述背景车辆的V2X广播系统而发出的预警信息，记录所述目标车辆和所述背景车辆在行驶过程中的运行时信息。
具体的，所述目标车辆的预警信息包括实时预警等级提示以及发出所述实时预警等级提示时的时间。目标车辆的车辆紧急制动预警系统和背景车辆的V2X广播系统基于V2X技术进行V2V信息交互，目标车辆获取背景车辆发送而至的相对距离、预警消息等，自身经过快速的处理后发出对应的实时预警等级提示，供车内驾驶人员获知以便其及时做出驾驶调整。如果目标车辆有安装ADAS系统(高级驾驶辅助系统)或其他自动驾驶辅助系统，则还需将实时预警等级提示同步过去，以便这些驾驶辅助系统直接根据实时预警等级提示而自动做出驾驶调整。具体的，所述运行时信息包括车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息等。
S3.根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，若是则测试通过，反之则测试失败。
在本实施例中，在所述步骤S3中，在所述分析所述预警信息是否满足测试指标之前，还包括：
根据所述目标车辆和所述背景车辆在对应的所述测试案例中的运行时信息，实时计算所述目标车辆与所述背景车辆发生冲撞所需的时间HTTC；所述运行时信息至少包括车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息；根据所述HTTC的不同范围值设置不同等级的预设预警等级提示，作为测试指标。该测试指标是根据测试案例而求得的在目标车辆和背景车辆处于不同的运动状态和位置关系时，两者相撞所需的时间HTTC而划定的预设预警等级提示，比如在HTTC≤2s时，对应的预设等级提示为3级(最高级别)。
需要进一步说明的是，在本实施例中，目标车辆与背景车辆发生冲撞所需的时间HTTC的计算公式如下：
Figure BDA0002492192210000081
其中，VH、VR分别表示目标车辆的速度和背景车辆的速度，a、b是不为0的常数且不相等，ah、ar分别表示目标车辆和背景车辆的加速度。TTC表征的是，保持当前时刻的运动速度不变时，目标车辆与背景车辆发生碰撞所需的时间，比如当前目标车辆速度为25m/s，背景车辆速度为20m/s，两者目前相距20m，则两者相撞所需的时间TTC＝20/(25-20)＝4s。ETTC表征的是，保持目标车辆和背景车辆加速度不等的情况下，两者发生碰撞所需的时间，比如当前目标车辆速度为25m/s，加速度为2m/s2，背景车辆速度为20m/s，加速度为-2m/s2，两者目前相距20m，则两者发生碰撞所需的时间ETTC＝2.4615秒。
需要进一步说明的是，在本实施例中，基于HTTC的计算公式，预设预警等级提示(Wa_Le)的等级设定公式如下：
Figure BDA0002492192210000091
公式中Wa_Le有四种状态，Wa_Le＝0，表示没有危险；Wa_Le＝1，表示存在危险，需要人工干预；Wa_Le＝2,表示有较高等级危险，需要快速干预；Wa_Le＝3，表示危险等级最高，需要立即干预。但需要进行预警提示的仅为Wa_Le＝1、2、3的这三个等级。公式(2)只是一个举例说明，本实施例不对该等级设定公式做具体限制。
在此基础上，在本实施例中，在所述步骤S3中，所述分析所述预警信息是否满足测试指标，具体为：
S31.判断所述实时预警等级提示的数量是否大于或等于所述预设预警等级提示的数量，若是则进入下一步，反之则测试失败；
S32.判断发出所述实时预警等级提示时的HTTC是否都在其对应的范围值之内，若是则测试通过，反之则测试失败。
也即是，本实施例先统计目标车辆发出的实时预警等级提示的数量是否满足要求，这里统计的数量是目标车辆响应所述背景车辆的实时预警等级提示的结果，并非只有上述的Wa_Le＝1、2、3的这三个，主要是因为，在多背景车辆的测试案例中，目标车辆基于不同的背景车辆会发出不同的预警等级提示。在数量满足时再进一步对比发出各个实时预警等级提示时所对应的HTTC是否在对应的预设预警等级提示所划定的范围之内(比如，对比目标车辆针对一背景车辆发出的Wa_Le＝1这个预警提示时是否在根据两者的运行时信息计算的3<HTTC<4的范围之内)，从而基于HTTC、预设预警等级提示这两类参数确定目标车辆的车辆紧急制动预警系统是否达标，保证了测试的可靠性。
(1)下面以测试案例1为例，说明一目标车辆和一背景车辆在同一直道的测试场景。如图3-1所示，本测试场景包括一目标车辆HV和一背景车辆RV。测试选取直道，长度大于1.2km，车道线为白色或黄色，车道线宽10-15cm，车道宽度为3.5-3.75m。目标车辆HV的车辆紧急制动预警系统的工作速度范围为0-130km/h，选取一般公路的典型限速值，作为典型测试速度点，因此，测试场景中的速度点分别为40km/h、60km/h、80km/h、120km/h这四个典型速度值。
结合表1说明本测试案例的具体过程：
表1
组号 V0(HV) V1(RV) 试验开始距离 RV减速度
1 60±2km/h 40±2km/h 100±5m -4m/s<sup>2</sup>
2 80±2km/h 60±2km/h 100±5m -3m/s<sup>2</sup>
3 100±2km/h 80±2km/h 100±5m -2m/s<sup>2</sup>
4 120±2km/h 100±2km/h 100±5m -2m/s<sup>2</sup>
①测试开始，背景车辆RV先后将速度V1保持在40km/h、60km/h、80km/h、120km/h，进行四组测试；
②目标车辆HV对应以60km/h、80km/h、100km/h、120km/h较高速度接近背景车辆RV，在距离接近100m左右时，保持自身速度V0与V1相等速度行驶，两车速度差保持±4km/h；
③保持目标车辆速度V0与背景车辆速度V1相等行驶3s以上之后，背景车辆RV分别以大于-4m/s2、-3m/s2、-2m/s2、-2m/s2的减速度行驶，直到V1速度为0，并保持车辆停止到测试结束；
④测试工程师保持车速行驶，直至HTTC小于2s测试结束，测试工程师通过换道避免碰撞。
本测试案例需要注意的是：
1、测试开始到测试结束前，目标车辆HV和背景车辆RV需要保持在同一车道内行驶；
2、试验过程中目标车辆HV需要发出不少于三种类型不同危险等级的报警，试验结束前，如果目标车辆HV不能在HTTC大于2s之前发出任何形式报警或只有一种或两种类型报警，则测试失败(在测试结束时根据报警的数量即可判断测试失败，对应于上述步骤S31)；
3、试验结束之后，工程师通过测量的HTTC数值，分析目标车辆HV是否在Wa_Le划分的区间选择了不同报警方式，全部符合为合格，不完全符合为未通过(对应于上述步骤S32)。
针对一目标车辆HV和一背景车辆RV的另外1个直道场景、2个弯道测试场景、2匝道测试场景，采用与上述测试案例1相同的试验方法，工程师在保证试验安全的情况下，可以灵活选择不同的测试速度点，试验判断标准类似。对于测试场景中背景车辆RV制动时，对目标车辆HV不产生实际危险的场景，目标车辆HV应该能准确识别出来，不应发出报警，否则该项测试失败。
(2)下面以测试案例7为例，说明一目标车辆和两背景车辆在同一直道上(三车单车道直道)的测试场景。如图3-7所示，本测试场景包括一目标车辆HV和两背景车辆RV-1、RV-2。测试选取直道，长度大于1.2km，车道线为白色或黄色，车道线宽10-15cm，车道宽度为3.5-3.75m。目标车辆HV的车辆紧急制动预警系统的工作速度范围为0-130km/h，选取一般公路的典型限速值，作为典型测试速度点。但该场景中三车的距离较近，考虑到测试的安全性，测试工况设计上设计了三种典型测试速度：60km/h、80km/h、100km/h。
结合表2说明本测试案例的具体过程：
表2
Figure BDA0002492192210000111
①测试开始，RV-1车辆保持V1速度分别为60km/h、80km/h、100km/h，进行三组测试；
②HV车辆和RV-2车辆分别从远处以80km/h、100km/h、120km/h速度(V0、V2)接近RV-1，在HV距离RV-1接近150m、150m、200m时，同时RV-2距离RV-1接近70m、70m、100m时，保持V0、V2与RV-1车辆V1相同速度行驶；
③保持V0、V2与V1速度相等行驶3s以上之后测试开始，RV-1车辆分别以大于-4m/s2、-3m/s2、-2m/s2减速度行驶，直到V1速度为0，并保持车辆停止到测试结束；
④RV-2车辆测试工程师保持车速行驶，直至与RV-1的碰撞时间HTTC小于2s，测试结束，测试工程师通过换道避免碰撞，完成换道后驾驶车辆加速驶离。
⑤HV车辆测试工程师保持车速行驶，直至与RV-1车辆的碰撞时间HTTC小于2s，测试结束，测试工程师通过换道避免碰撞。
本测试案例需要注意的是：
1、测试开始到测试结束前，目标车辆HV和背景车辆RV-1、RV-2需要保持在同一车道内行驶；
2、试验结束前，如果目标车辆HV不能在HTTC大于2s之前发出任何形式报警或只有一种或两种类型报警，则测试失败(在测试结束时根据报警的数量即可判断测试失败，对应于上述步骤S31)；
3、试验结束之后，工程师通过测量的HTTC数值，分析目标车辆HV是否在Wa_Le划分的区间选择了对应的报警方式，全部符合为合格，不完全符合为未通过(对应于上述步骤S32)。
针对一目标车辆HV和两背景车辆RV-1、RV-2的另外一个三车单车道弯道、一个三车相邻双车道直道、一个三车相邻双车道弯道测试场景(分别对应图3-8、3-9、3-10)，采用与上述测试案例7相同的试验方法，工程师在保证试验安全的情况下，可以灵活选择不同的测试速度点，试验判断标准类似。对于测试场景中背景车辆RV-1、RV-2制动时，对目标车辆HV不产生实际危险的场景，目标车辆HV应该能准确识别出来，不应发出报警，否则该项测试失败。
(3)下面以测试案例11为例，说明一目标车辆和三背景车辆在同一直道上(四车单车道直道)的测试场景。如图3-11所示，包括一目标车辆HV和三背景车辆RV-1、RV-2、RV-3。测试选取直道，长度大于1.2km，车道线为白色或黄色，车道线宽10-15cm，车道宽度为3.5-3.75m。目标车辆HV的车辆紧急制动预警系统的工作速度范围为0-130km/h，选取一般公路的典型限速值，作为典型测试速度点。但该场景中四车的距离较近，考虑到测试的安全性，测试工况设计上设计了三种典型测试速度：60km/h、80km/h、100km/h。
结合表3说明本测试案例的具体过程：
表3
Figure BDA0002492192210000121
①测试开始，RV-1车辆保持V1速度分别为40km/h、60km/h、80km/h，进行三组测试；
②HV车辆、RV-3车辆、RV-2车辆分别以60km/h、80km/h、100km/h三个速度(V0、V3、V2)接近RV-1，在HV距离RV-1接近200m时，同时RV-3距离RV-2、距离RV-1接近70m时，保持V0、V2、V3与RV-1车辆V1相同速度行驶；
③保持V0、V2、V3与V1速度相等行驶3s以上之后，RV-1车辆以大于-3m/s2、-2m/s2、-2m/s2减速度行驶，直到V1速度为0，并保持车辆停止到测试结束；
④RV-2车辆测试工程师保持车速行驶，直至与RV-1的碰撞时间小于2s测试结束，测试工程师通过换道避免碰撞，完成换道后驾驶车辆加速驶离。
⑤RV-3车辆测试工程师保持车速行驶，直至与RV-1的碰撞时间小于2s测试结束，测试工程师通过换道避免碰撞，完成与RV-2车辆相反方向换道后，驾驶车辆加速驶离。
⑥HV车辆测试工程师保持车速行驶，直至与RV-1车辆的HTTC小于2s测试结束，测试工程师通过换道避免碰撞。
本测试案例需要注意的是：
1、测试开始到测试结束前，目标车辆HV和背景车辆RV-1、RV-2、RV-3需要保持在同一车道内行驶；
2、试验结束前，如果目标车辆HV不能在HTTC大于2s之前发出任何形式报警或只有一种或两种类型报警，则测试失败(在测试结束时根据报警的数量即可判断测试失败，对应于上述步骤S31)；
3、试验结束之后，工程师通过测量的HTTC数值，分析目标车辆HV是否在Wa_Le划分的区间选择了对应的报警方式，全部符合为合格，不完全符合为未通过(对应于上述步骤S32)。
针对一目标车辆HV和三背景车辆RV-1、RV-2、RV-3的另外一个四车相邻双车道弯道测试场景(对应图3-12)，采用与上述测试案例11相同的试验方法，工程师在保证试验安全的情况下，可以灵活选择不同的测试速度点，试验判断标准类似。对于测试场景中背景车辆RV-1、RV-2、RV-3制动时，对目标车辆HV不产生实际危险的场景，目标车辆HV应该能准确识别出来，不应发出报警，否则该项测试失败。
需要说明的是，图3-1至3-12中，单位“m/s2”代表“m/s2”。
上述十二种测试案例只是一些较为典型的测试案例，针对不同的测试要求，可构建其他的测试案例，设置更多个目标车辆，构建更多类型的测试路况，还可以设置不同的速度、加速度等，这些都在本发明的实施范围内。
综上，本发明实施例1提供的一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，其有益效果在于：
构建了双车单车道直道、双车单车道弯道、双车单车道匝道、双车相邻双车道直道、双车相邻双车道弯道、双车相邻双车道匝道、三车单车道直道、三车单车道弯道、三车相邻双车道直道、三车相邻双车道弯道、四车单车道直道、四车相邻双车道直道等至少十二个测试场景，模拟了目标车辆在行驶时和其他车辆(背景车辆)的各种位置关系，测试场景完备；
基于完备的测试场景构建测试案例，限定目标车辆和背景车辆在行驶时的速度、加速度、变道等运行时信息，利于后期的数据分析；
实时记录目标车辆和背景车辆按照测试案例行驶时的运行时信息，并生成对应的测试指标，这些测试指标根据测试案例的不同、目标设备的车辆紧急制动预警系统的性能要求而特别设计，覆盖面广、针对性强；
实时记录目标车辆的预警信息，并根据测试指标对目标车辆的预警信息进行分析，判断该目标车辆是否满足对应的功能测试要求。
整体上，本发明实施例提供的一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，模拟的测试场景完备，系统关键性能评价指标成熟，测试的可靠性较高。
实施例2
说明书附图中的附图标记包括：测试案例构建模块10，第一测试模块20，信号采集单元21，第一网络传输单元22，第一参数测量单元23，运算单元24，第二测试模块30，第二参数测量单元31，第二网络传输单元32。
本发明实施例2提供一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统，对应于上述实施例1所述的测试方法，如图4所示，包括：
测试案例构建模块10，用于构建测试案例，所述测试案例至少包括单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况。而具体的测试案例可参照上述实施例1，本实施例不再赘述。
本测试系统还包括第一测试模块20，安装于目标车辆上，用于在所述目标车辆按照所述测试案例行驶时，记录所述目标车辆的紧急制动预警系统响应所述背景车辆的V2X广播系统而发出的预警信息，还用于记录所述目标车辆的运行时信息。
在本实施例中，如图4所示，所述第一测试模块20包括获取所述紧急制动预警系统预警信息的信号采集单元21，用于获取所述目标车辆的所述预警信息，第一网络传输单元22，用于接收所述背景车辆发送而至的运行时信息，第一参数测量单元23，用于实时测量并记录所述目标车辆的运行时信息，运算单元24，用于根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，若是则测试通过，反之则测试失败，而具体的测试过程可参照上述实施例1，本实施例不再赘述。
而基于信号采集单元21主要是为了采集紧急制动预警系统的预警信息，而预警信息的表现形式有图像、声音等，而采集方式也有直接获取(采集信号)和间接获取(比如图像识别、声音识别)这两种方式，基于不同的实施场景，本实施例的信号采集单元21则可以是数据线或无线通讯模块，可直接获取预警信息所对应的信号，也可以是图像识别模组、声音识别模组，可间接获取所述预警信息。
而第一网络传输单元22主要是为了获取背景车辆的运行时信息，而目标车辆和背景车辆始终存在距离，故该传输单元必定是无线传输单元，而采用的无线传输技术可以是WIFI、点对点电台通信、5G、V2V等，只要能实现近距离(200m内)无线传输即可。而本实施例采用5G传输技术，其高速传输的优点能够保证目标车辆同步运行时信息的实时性。
而第一参数测量单元23主要是为了获取测量并记录所述目标车辆的运行时信息，而运行时信息包括车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息等，故该测量单元至少包括高精度定位单元、车载惯导单元。
而运算单元24主要是收集各方信息，然后进行对比分析等，最后得到测试结果，运算单元主要采用MCU，将上述实施例2的测试方法写入该MCU中，MCU则根据收集的信息自动计算，然后输出识别结果。
而为了对多方数据进行校准，在其他实施方式中，所述第一测试模块20还可以设置数据时间同步模块等，在多方数据到达运算单元24之前，先经过所述数据时间同步模块进行同步。
本测试系统还包括第二测试模块30，安装于所述背景车辆上(每一辆背景车辆均安装有所述第二测试模块30)，用于在所述背景车辆按照所述测试案例行驶时，记录所述背景车辆的运行时信息并发送至所述第一测试模块20。
在本实施例中，如图4所示，所述第二测试模块30包括第二参数测量单元31，用于实时测量并记录所述背景车辆的运行时信息，第二网络传输单元32，用于将所述背景车辆的运行时信息实时发送至所述第一测试模块20。
而基于第二参数测量单元31、第二网络传输单元32完成与所述第一参数测量单元21、第一参数测量单元23性质相同的功能，其更具化的结构和第一参数测量单元21、第一参数测量单元23一致，这里不再赘述。
本实施例提供的第一测试模块20设置信号采集单元21、第一网络传输单元22、第一参数测量单元23、运算单元24，能够实现采集目标车辆的所述预警信息、接收所述背景车辆发送而至的运行时信息、实时测量并记录目标车辆的运行时信息，以及分析其预警信息是否满足测试指标；本实施例提供的第二测试模块30设置第二参数测量单元31、第二网络传输单元32能够实现实时测量并记录背景车辆的运行时信息并及时发送至第一测试模块20用于参与计算。特别地，基于需要记录的运行时信息包括车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息等，第一参数测量单元23和第二参数测量单元31内集成有高精度定位单元、车载惯导单元、时间同步单元、显示单元，才能完成对运行时信息的精准记录和对测量结果的输出。
需要特别说明的是，在具体实施时，如图5所示，所述第一测试模块20作为HV车载测试设备安装在目标车辆中。所述第二测试模块30作为RV车载数采设备(包括RV-1至RV-N，N≥1)安装在背景车辆中，与HV车载测试设备之间通过无线通信网络连接。而第二参数测量单元31(报警信息记录模块)集成在HV车辆视频记录模块中，可以通过图像识别技术记录报警信息，同时还可以拍摄测试过程中目标车辆的前视视频，便于后期分析。而第一测试模块20中还设置有显示模块，可将测试结果以及对应的报告及时显示在画面上，供测试人员查看以及获取。
在本实施例中，测试案例构建模块10可采用单独的终端设计，如电脑、手机等。本实施例采用电脑进行各种测试案例的构建、模拟和仿真，最后确认十二个经典测试案例参与到实车测试中，能够在保证测试效果的前提下，大大较少实车测试的工作量，提高测试效率，减少测试成本。
本实施例提供的一种基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统：
通过测试案例构建模块10模拟各种测试路况，并基于测试路况生成对应的测试案例，能够满足各种路况的测试需求；
通过第一测试模块20实时记录目标车辆的运行时信息以及实时获取背景车辆的运行时信息，并生成对应的测试指标，这些测试指标根据测试案例的不同、目标设备的车辆紧急制动预警系统的性能要求而特别设计，覆盖面广、针对性强。
通过第二测试模块30实时记录背景车辆的运行时信息并发送至所述第一测试模块20，从而使得所述第一测试模块20能够同步目标车辆和背景车辆的运行时信息，保证第一测试模块20获取数据的同步性和可靠性；
通过第一测试模块20根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，完成检测结果的输出。
整体上，本测试系统结构完善，通过测试案例构建模块10模拟测试场景，覆盖面广、针对性强；通过第一测试模块20和第二测试模块30获取目标车辆和背景车辆的运行时信息，同步性强、准确度高；通过第一测试模块20根据获取的运行时信息生成测试指标(系统关键性能评价指标)，从而根据该测试指标分析所述预警信息是否达标，测试的可靠性较高。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，其特征在于，包括：
构建测试案例，至少包括单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况；
在所述测试路况上按照所述测试案例行驶目标车辆和背景车辆，记录所述目标车辆的紧急制动预警系统响应所述背景车辆的V2X广播系统而发出的预警信息，记录所述目标车辆和所述背景车辆在行驶过程中的运行时信息；
根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，若是则测试通过，反之则测试失败。
2.如权利要求1所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，其特征在于：所述测试案例至少包括对应于一所述目标车辆和一所述背景车辆的双车单车道直道、双车单车道弯道、双车单车道匝道、双车相邻双车道直道、双车相邻双车道弯道和双车相邻双车道匝道测试案例，对应于一所述目标车辆和多所述背景车辆的多车单车道直道、多车单车道弯道、多车相邻双车道直道、多车相邻双车道弯道测试案例。
3.如权利要求1所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，其特征在于：所述测试案例中规定了在所述测试路况上所述目标车辆和所述背景车辆的运行路线，还规定了在所述运行路线上的速度、加减速度变换规则。
4.如权利要求1所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，其特征在于：所述预警信息包括实时预警等级提示以及发出所述实时预警等级提示时的时间。
5.如权利要求4所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，其特征在于，在所述分析所述预警信息是否满足测试指标之前，还包括：
根据所述目标车辆和所述背景车辆在对应的所述测试案例中的运行时信息，实时计算所述目标车辆与所述背景车辆发生冲撞所需的时间HTTC；所述运行时信息至少包括车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息；
根据所述HTTC的不同范围值设置不同等级的预设预警等级提示，作为测试指标。
6.如权利要求5所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试方法，其特征在于，所述分析所述预警信息是否满足测试指标，具体包括：
判断所述实时预警等级提示的数量是否大于或等于所述预设预警等级提示的数量，若是则进入下一步，反之则测试失败；
判断发出所述实时预警等级提示时的HTTC是否都在其对应的HTTC范围值之内，若是则测试通过，反之则测试失败。
7.基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统，其特征在于，包括：
测试案例构建模块，用于构建测试案例，所述测试案例至少包括单车道的直道、弯道和匝道测试路况和相邻双车道的直道、弯道测试路况；
第一测试模块，安装于目标车辆上，用于在所述目标车辆按照所述测试案例行驶时，记录所述目标车辆的紧急制动预警系统响应所述背景车辆的V2X广播系统而发出的预警信息，还用于记录所述目标车辆的运行时信息；
第二测试模块，安装于背景车辆上，用于在所述背景车辆按照所述测试案例行驶时，记录所述背景车辆的运行时信息并发送至所述第一测试模块；
所述第一测试模块还用于根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标，若是则测试通过，反之则测试失败。
8.如权利要求7所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统，其特征在于：
所述第一测试模块包括获取所述紧急制动预警系统预警信息的信号采集单元，用于获取所述目标车辆的所述预警信息，第一网络传输单元，用于接收所述背景车辆发送而至的运行时信息，第一参数测量单元，用于实时测量并记录所述目标车辆的运行时信息，运算单元，用于根据所述目标车辆和所述背景车辆的运行时信息分析所述预警信息是否满足测试指标。
9.如权利要求8所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统，其特征在于：所述第二测试模块包括第二参数测量单元，用于实时测量并记录所述背景车辆的运行时信息，第二网络传输单元，用于将所述背景车辆的运行时信息实时发送至所述第一测试模块。
10.如权利要求9所述的基于V2V的车辆紧急制动预警系统的测试系统，其特征在于：所述第一参数测量单元和所述第二参数测量单元均包括高精度定位单元、车载惯导单元，用于获取运行时信息中的车辆位置、速度、加减速度、相对距离、时刻信息。
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