CN111797475B - V2x测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供V2X测试方法及系统。上述V2X测试系统包括仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备。方法包括:使用仿真系统搭建虚拟测试场景;虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;在测试阶段,仿真系统向被测设备输出主车信息和周边设备信息;主车信息和周边设备信息用于被测设备生成控制命令;仿真系统接收车辆动力学模型系统返回的车辆控制命令;车辆控制命令是车辆动力学模型系统将控制命令转化得到的;仿真系统根据车辆控制命令动态显示主车虚拟仿真车辆模型。使用本发明所提供的技术方案,并不需要实车参与,因此,不需要生产出样车才进行测试,缩短了车型研发周期,降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及仿真领域,特别涉及V2X测试方法及系统。
背景技术
近年来,智能运输系统发展火热,V2X(vehicle to everything)技术作为其中重要的一环受到各界的广泛关注。V2X是指车与外界进行信息交互,其中的X可指基础设施设备,包括但不限于:车载单元(Onboard Unit,OBU)、路侧单元、能够发送相位信号及相关预测信息的信号灯控制器、基站、行人佩戴的手机手环等。
因此,V2X通讯,包括但不限于OBU之间的通讯(Vehicle To Vehicle,V2V),OBU与路侧单元通讯(Vehicle To Infrastructure,V2I),OBU与行人设备通讯(Vehicle toPedestrians,V2P),车载单元与网络之间的通讯(Vehicle to Nets,V2N)等。
作为未来合作式智能运输领域的核心技术,V2X担负着辅助确保交通安全,提高通行效率,提供必要的信息服务等责任。该技术的落实必定要建立在其功能性、可靠性得到有效测试验证的基础上,因此针对V2X系统进行有效测试具有重要意义。
现有的测试技术大多是利用装载了V2X功能的实车在户外场景进行功能测试,由主车(HostVehicle,HV)OBU接收基础设施设备的一些信息,以及本车信息(例如经纬度、海拔、速度、加速度等),OBU将接收的信息发送给自动驾驶控制器(Automatic Drivingcontroller Unit,ADU),由ADU识别工况并对驾驶员发出警报或做出相应的驾驶行为。
上述实车测试具有如下缺点:
首先,利用实车对V2X功能进行测试建立在实车生产的基础上,对于新车型来说,此工作需要先生产出样车才可以进行测试,延长了整个车型的研发周期,增加了成本。
其次,道路环境会对验证效果造成影响,实车测试中为了全面测试V2X功能需要较为复杂的道路环境及车辆环境,还包括多项涉及行人及路侧单元的V2X基本工况,这些都对于测试环境有着较高的要求,测试场景满足全部测试需求较为困难,例如部分场景涉及行人参与,部分场景需要主车与远车出现较为靠近的情况,这些在真实测试中都存在安全问题,需要较多措施保证安全。
发明内容
有鉴于此,本发明提供V2X测试方法及系统,以缩短车型研发周期,降低成本并保障安全。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种V2X测试方法,基于V2X测试系统;所述V2X测试系统包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
所述方法包括:
使用所述仿真系统搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统向所述被测设备输出主车信息和周边设备信息;所述周边设备信息包括:至少一个目标基础设施设备模型的运行信息;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;所述主车信息和周边设备信息用于所述被测设备生成控制命令;
所述仿真系统接收所述车辆动力学模型系统返回的车辆控制命令;所述车辆控制命令是所述车辆动力学模型系统将所述控制命令转化得到的;
所述仿真系统根据所述车辆控制命令在所述虚拟测试场景中动态显示所述主车虚拟仿真车辆模型。
一种V2X测试方法,基于V2X测试系统;所述V2X测试系统包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
所述方法包括:
使用所述仿真系统搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统根据所述主车虚拟仿真车辆模型和目标基础设施设备模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标,模拟所述被测设备的周边环境信号状态;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;
所述仿真系统检测所述被测设备在所述的周边环境信号状态下的通信状态。
一种V2X测试系统,包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
其中:
所述仿真系统用于:搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统还用于:
向所述被测设备输出主车信息和周边设备信息;所述周边设备信息包括:至少一个目标基础设施设备模型的运行信息;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;所述主车信息和周边设备信息用于所述被测设备生成控制命令;
接收所述车辆动力学模型系统返回的车辆控制命令;所述车辆控制命令是所述车辆动力学模型系统将所述控制命令转化得到的;
根据所述车辆控制命令在所述虚拟测试场景中动态显示所述主车虚拟仿真车辆模型;
所述车辆动力学模型系统用于:将所述控制命令转化得到所述车辆控制命令并传输至所述仿真系统。
一种V2X测试系统,包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
所述仿真系统用于:搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统还用于:
根据所述主车虚拟仿真车辆模型和目标基础设施设备模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标,模拟所述被测设备的周边环境信号状态;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;
检测所述被测设备在所述的周边环境信号状态下的通信状态。
在本发明中,利用仿真系统搭建虚拟测试场景,虚拟测试场景中包括主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;在测试阶段,由仿真系统向被测设备输出主车信息和周边设备信息(包括目标基础设施设备模型的运行信息),被测设备则通过车辆动力学模型系统反馈车辆控制命令。仿真系统再根据车辆控制命令在虚拟测试场景中动态显示虚拟仿真车辆模型,以实时观察。
使用本发明所提供的技术方案,并不需要实车参与,因此,不需要生产出样车才进行测试,缩短了车型研发周期,降低了成本。同时,也不需要实际布置复杂的道路环境及车辆环境,不存在安全问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的V2X测试系统的示例性结构;
图2a为本发明实施例提供的V2X测试系统的示例硬件架构;
图2b为本发明实施例提供的V2X测试系统的另一示例硬件架构;
图3为本发明实施例提供的仿真测试方法的一种示例性流程;
图4为本发明实施例提供的V2X测试系统的示例性结构;
图5为本发明实施例提供的仿真测试方法的另一种示例性流程;
图6为本发明实施例提供的仿真测试方法的又一种示例性流程;
图7a为本发明实施例提供的V2X测试系统的另一示例性结构;
图7b为本发明实施例提供的仿真测试方法的又一种示例性流程;
图8a为本发明实施例提供的V2X测试系统的另一示例性结构;
图8b为本发明实施例提供的仿真测试方法的又一种示例性流程;
图9为本发明实施例提供的仿真测试方法的又一种示例性流程;
图10为本发明实施例提供的仿真测试方法的又一种示例性流程;
图11为本发明实施例提供的仿真测试方法的又一种示例性流程;
图12a为本发明实施例提供的V2X测试系统的另一示例性结构;
图12b为本发明实施例提供的仿真测试方法的又一种示例性流程。
具体实施方式
V2X是指车与外界进行信息交互,其中的X可指基础设施设备,包括但不限于:车载单元(Onboard Unit,OBU)、路侧单元、能够发送相位信号及相关预测信息的信号灯控制器、基站、行人佩戴的手机手环等。
因此V2X通讯,包括但不限于OBU之间的通讯(Vehicle To Vehicle,V2V),OBU与路侧单元通讯(Vehicle To Infrastructure,V2I),OBU与行人设备通讯(Vehicle toPedestrians,V2P),车载单元与网络之间的通讯(Vehicle to Nets,V2N)等。
现有的测试技术大多是利用装载了V2X功能的实车在户外场景进行功能测试,由主车(HostVehicle,HV)OBU接收基础设施设备的一些信息,以及本车信息(例如经纬度、海拔、速度、加速度等),OBU将接收的信息发送给自动驾驶控制器(Automatic Drivingcontroller Unit,ADU),由ADU识别工况并对驾驶员发出警报或做出相应的驾驶行为。
然而发明人发现:在实车测试中,需要先生产出样车才可以进行测试,测试成本高,工作效率低;同时,测试场景满足全部测试需求较为困难,存在安全问题。
为此,本发明提供V2X测试方法及系统,以解决上述问题。
请参见图1,上述V2X测试系统包括:仿真系统1、车辆动力学模型系统2和被测设备3。
其中,被测设备3包含但不限于:主车OBU+自动驾驶控制器(ADU),ADU,或者T-box(Telematics BOX,远程信息处理器)。
V2X测试系统的硬件架构示例性地请参见图2a,其至少可包括:上位机、HIL
(hardware-in-the-loop,硬件在环)下位机和被测设备3。
在一个示例中,请参见图2a或图2b,HIL下位机中可安装实时处理器和I/O板卡。实时处理器与I/O板卡间可通过PXI(PCI extensions for Instrumentation,面向仪器系统的PCI扩展)接口通信。
实时处理器可运行实时处理系统。
至于上位机,其可通过有线或无线的方式与实时处理器(实时处理系统)通讯,例如可通过以太网通讯。
在另一个示例中,仍请参见图2b,V2X测试系统的硬件架构还可包括实物形式的基础设施设备4。
当然,也可由仿真系统模拟基础设施设备。
基础设施设备包括但不限于:远车OBU,路侧单元,能够发送相位信号及相关预测信息的信号灯控制器,基站,行人佩戴的手机、手环等。
前述提及了,V2X包括V2V、V2I、V2P和V2N,其中,V2V、V2I、V2P多为数据处理及时性要求较高的场景,涉及的被测设备多为主车OBU+ADU,或ADU;而V2N多为对数据处理及时性要求较低的场景,涉及的被测设备是主车的TBOX。
其中,仿真系统1、车辆动力学模型系统2部署在下位机。仿真系统1可进一步包括场景仿真系统、GNSS模拟器或基站模拟器等。
而上位机中部署有测试系统(软件),用以对场景仿真系统,GNSS模拟器,基站模拟器等的运行状态(运行界面)进行查看,对被测目标的状态进行检测。车辆动力学模型系统2在上位机侧有相应的软件部署。
在V2V、V2I、V2P通讯场景下,请参见图3,基于V2X测试系统/架构的仿真测试方法的一种示例性流程可包括:
S301:使用仿真系统搭建虚拟测试场景。
虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型等。其中,基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备。
车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型在上位机的交互界面中可见。
S302:在测试阶段,仿真系统向被测设备输出主车信息和周边设备信息。
需要说明的是,本发明是以仿真软件为主要信息来源。由仿真系统向被测设备输出主车信息和周边设备信息。
其中,周边设备信息包括:至少一个目标基础设施设备模型的运行信息。
目标基础设施设备模型包括:与主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型。
而主车信息包括:主车的运行信息。
本文后续将具体介绍如何实现输出主车信息和周边设备信息。
S303:仿真系统接收车辆动力学模型系统返回的车辆控制命令。
被测设备可根据主车信息和周边设备信息生成控制命令,由车辆动力学模型系统将其转化为车辆控制命令并返回至仿真系统。
具体的,被测设备向车辆动力学模型系统发送的控制命令可包括:前向行驶、加速、转向、刹车、倒车等。车辆动力学模型系统可将上述控制命令转化为更细粒度的车辆控制命令,包括但不限于:速度、位置、加速时间、电源开关、制动踏板、加速踏板、方向盘以及档位等的控制信号。
S304:仿真系统根据车辆控制命令在虚拟测试场景中动态显示主车虚拟仿真车辆模型。
具体的,可在仿真系统的人机交互界面上,展示在根据上述车辆控制命令运行下主车视角,主车视角具体可包括驾驶员视角、或主车后方的俯拍视角,此外,还可设置显示主车左右后视镜所观察到的画面。
可见,在本发明实施例中,利用仿真系统搭建虚拟测试场景,虚拟测试场景中包括主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;在测试阶段,由仿真系统向被测设备输出主车信息和周边设备信息(包括目标基础设施设备模型的运行信息),被测设备则通过车辆动力学模型系统反馈车辆控制命令。仿真系统再根据车辆控制命令在虚拟测试场景中动态显示虚拟仿真车辆模型,以实时观察。
使用本发明实施例所提供的技术方案,并不需要实车参与,因此,不需要生产出样车才进行测试,缩短了车型研发周期,降低了成本。同时,也不需要实际布置复杂的道路环境及车辆环境,不存在安全问题。
下面,以具体的通讯场景为例,对上述仿真测试方法进行更为详细的介绍。
以V2V通讯场景下,被测设备包含主车OBU+主车自动驾驶控制器(ADU)为例,请参见图4,V2X测试系统中的仿真系统可进一步包括:场景仿真系统、GNSS(全球卫星导航系统)模拟器和实物基础设施设备(在图4场景下为测试用OBU)。
其中,场景仿真系统用于搭建虚拟测试场景。实际上,通过场景仿真系统,可以对中国车辆工程学会(China Society of Automotive Engineers,CASE)所发布的V2X的17种基础应用场景(虚拟测试场景)进行再现。
GNSS模拟器用于模拟GPS、北斗等导航系统的卫星发射出的射频信号,从而达到模拟真实场景位置导航信号的效果。
实物基础设施设备在本场景下可为测试用OBU,或称为远车OBU。
远车OBU可既具有接收并解析V2X信息的能力,也具有接收GNSS射频信号的能力。也即,远车OBU其既可以接收并解析V2X信息,也可接收GNSS模拟器发射的位置信息,此两种信息的频率不同,内容也不同。
或者,远车OBU也可仅具有接收并解析V2X信息的能力。
此外,仿真系统还可包括测试管理系统。测试管理系统是用户最终进行测试操作时使用的软件,通过较为简单明朗的UI界面,实现对测试中的其他系统的控制,而不需要掌握测试系统的所有软硬件等。
请参见图5,基于V2X测试系统/架构的仿真测试方法的一种示例性流程可包括:
S501:使用场景仿真系统搭建虚拟测试场景。
在本实施例中,虚拟测试场景至少可包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型(简称主车)和远车模型(也即前述的基础设施设备模型)等。其中,远车模型用于仿真具备V2X功能的车辆。
在V2X国标协议中及场景仿真系统中都有车辆ID信息以用于不同车辆的区分识别。
具体的,可使用场景仿真系统首先进行静态场景编辑,以建立道路状况,然后通过动态场景编辑——针对V2V通讯场景,可在虚拟测试场景的道路上添加HV(主车)模型与RV(远车)模型,并使两车构成应用中的道路位置关系。
其中,道路状态包括但不限于:车道数目、限速、车道上的路标牌、车道的材质、车道出口处是否有红绿灯、车道线类型中的至少一种;
道路位置关系包括但不限于:HV、RV所在的车道、以及HV、RV的行驶状态(例如匀速、急刹车、转弯等)中的至少一种。
之后,添加模拟传感器。模拟传感器是场景仿真系统的组件,可使用场景仿真系统的默认传感器,也可自定义传感器。
如果不添加模拟传感器,场景仿真系统无法输出主车周边(例如HV)的相关信息。而添加模拟传感器后,模拟传感器可以将主车信息,以及传感器设置范围内的周边信息全部发送出去(一般是发至场景仿真系统的一个接口)。例如设置模拟器范围100米,可将主车范围100米内探测到的信息发送出来。
S502:场景仿真系统向GNSS模拟器输出HV(也即主车虚拟仿真车辆模型)与目标RV在虚拟测试场景中的三维坐标。
具体的,可由模拟传感器通过固定接口输出HV与目标RV的三维坐标。
上述三维坐标可称为仿真位置信息,是HV与目标RV在所搭建场景中的相对场景原点(0,0,0)的三维坐标。
需要说明的是,这里的目标RV(对应前述的目标基础设施设备),指的是与HV的距离小于预设距离的RV。在本实施例中,目标RV的个数为一个。
S503:GNSS模拟器将HV的三维坐标转换为第一位置信息发送至主车OBU。
第一位置信息(也可主车位置信息)包括经纬度和海拔,是真实位置信息。
S504:GNSS模拟器将目标RV的三维坐标转换为第二位置信息发送至远车OBU。
在本实施例中,实物基础设施设备是测试用OBU(图5中的远车OBU)。在本实施例中,远车OBU同时具有接收射频信号,以及接收并解析V2X信息的能力。因此,可直接由GNSS模拟器向远车OBU发送第二位置信息。
第二位置信息包括经纬度和海拔,是真实位置信息。
S505:场景仿真系统向主车OBU发送主车运行状态信息。
主车运行状态信息至少包括:主车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸。
具体的,可由模拟传感器通过固定接口向场景仿真系统的另一模块发送主车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸。这些信息由另一模块(程序)组成V2X数据包,通过网线或者通过其他射频发射器件发送给主车OBU。
S506:场景仿真系统向远车OBU发送目标运行状态信息。
目标运行状态信息至少包括:目标远车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸。
具体的,可由模拟传感器通过固定接口向场景仿真系统的另一模块(程序)发送目标远车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸。这些信息由另一模块(程序)组成V2X数据包,通过网线、CAN总线或者通过其他射频发射器件发送给远车OBU。
S507:远车OBU将运行信息封装为射频信号并发送。
远车OBU的运行信息(可称为远车信息)包括:接收到的第二位置信息和目标运行状态信息。
具体的,远车OBU根据国标针对合作式智能运输系统专用短程通讯部分的应用层协议规范,将运行信息按“消息集-数据帧-数据元素”的结构进行编码。
在编码时,需要注意仿真场景中的消息是否符合国标要求,例如四轴加速度的正负号与国标定义的是否相同,以及需要按仿真路段的时区对时间数据帧下的数据进行换算(转换)和数据打包。
举例来讲,假定接收到的x方向加速度值为0.2m/s2,而协议加速度精度是0.02,因此实际发送的数据会转换为0.2/0.002=10。
进行打包后的数据按车辆专用的通讯频率以射频信号发出。
当距离处于OBU的通信范围内时,远车OBU信号将被主车OBU接收并解析(在本发明中,通过模拟传感器实现)。
在一个示例中,远车OBU可直接向主车OBU发送射频信息。
在另一个示例中,考虑在实际中,远车向主车发送的射频信息,会因距离、天气、外界环境等因素而出现信号衰减情况。
为了模拟因远车与主车之间的距离、天气、外界环境等因素导致的信号衰减情况,请参见图4,上述仿真系统还可包括信道模拟器。在将运行信息封装为射频信号后,可将射频信息发送给信道模拟器,由信道模拟器根据HV与目标基础设施设备模型间的距离(在本实施例中是HV与目标RV间的距离)、天气、当前所处环境类型(城市、乡村、高速等)等因素,对射频信号进行衰减处理,再由信道模拟器向主车OBU发送衰减处理后的射频信号。
步骤S502-507是前述“仿真系统向被测设备输出主车信息和周边设备信息”的细化。在本实施例中可实现:GNSS模拟器根据针对场景原点所设置的经纬度与海拔信息,将HV与目标RV的坐标信息转换为车辆的经纬度与海拔。将实际的位置信息与其他车辆信息,包括速度、加速度、所在道路、所在车道、车辆大小等等应用判断所需信息,分别发送给测试用车载单元(远车OBU)和待测车载单元(主车OBU),其中发送给远车OBU的全部信息可称为远车信息,发送给主车OBU的全部信息可称为主车信息(包括第一位置信息和主车运行状态信息)。
S508:主车OBU将整合信息(包括主车信息与远车信息)发送给待测ADU(主车ADU)。
具体的,主车OBU可按照OBU与ADU之间的信息交互协议对整合信息进行封装,并将封装后的整合信息发送给主车ADU。
S509:ADU将整合信息与自动驾驶系统中传感器所探测的信息结合,判断此时主车应采取的驾驶行为(例如制动、变道等)。驾驶行为一方面以预警信息(声音形式、文字形式、图像形式等)的方式告知测试人员(实际状况中的驾驶员),另一方面,以控制命令的形式通过车辆动力学模型系统反馈给场景仿真系统。
测试中驾驶员所看到的操作台上的界面(例如仪表盘)在上位机的测试系统的交互界面上可查看,因此,ADU所发出的预警信息可在上位机上查看。
S510:车辆动力学模型系统将车辆控制命令反馈给场景仿真系统。
具体的,车辆动力学模型系统在接收到控制命令后,可根据刹车踏板的角度,方向盘的角度,转向灯的信息等,形成车辆控制命令发送给场景仿真系统,使场景仿真系统中的HV做出相应行为,避免危险状况发生,形成测试闭环。
S511:场景仿真系统根据车辆控制命令在虚拟测试场景中动态显示HV。
通过仿真场景软件中主车的驾驶行为以及最后的结果,可以直观的看出被测车ADU的自动驾驶功能的效果是否符合要求。
通过前述的测试管理系统可以全程监测仿真测试过程以判断其中出现问题的环节,进行V2X系统的功能完善。例如,在确认主车OBU发送给主车ADU的是正确信息的情况下,可通过有无正确的报警信息判断ADU算法的正确性。从上述描述可知,本发明实施例提供的仿真测试方法可在仅具备一个控制器模块(OBU)的情况对其V2X功能进行测试。
此外,上位机侧的测试系统也可在其交互界面中显示仿真场景系统、车辆动力模型系统等的重要信息。
比如,场景仿真系统的虚拟测试场景、GNSS系统经纬度的输出、信道模拟器模拟的当前所处环境类型。
下面介绍当需要仿真多个目标RV,并具有测试用OBU时,仿真测试方法的一种示例性流程。请参见图6,其可包括:
S601:使用场景仿真系统搭建虚拟测试场景。
在本实施例中,虚拟测试场景中可包含车道、主车模型(简称主车)和多个远车模型(RV)等。
具体细节请参见前述S501的记载,在此不作赘述。
S602:场景仿真系统向GNSS模拟器输出主车与多个目标RV在虚拟测试场景中的三维坐标。
相关具体介绍请参见前述S502的记载,在此不作赘述。
S603:GNSS模拟器将主车三维坐标转换为相应的真实位置信息,发送至主车OBU,将各目标RV的三维坐标转换为相应的真实位置信息发送至远车OBU。
由于目标RV的个数为多个,因此相应的,GNSS模拟器向远车OBU发送的第二位置信息可包括多个目标RV的第二位置信息。
具体细节请参见前述S503和S504的介绍,在此不作赘述。
S604:场景仿真系统向主车OBU发送主车运行状态信息。
具体的,可按照V2X标准的数据结构形式将主车运行状态信息生成主车数据包,传输给主车OBU。
具体细节请参见前述S505的介绍,在此不作赘述。
S605:场景仿真系统向远车OBU发送各目标RV的目标运行状态信息。
具体的,可按照V2X标准的数据结构形式,将各目标RV的目标运行状态信息封装为1号远车数据包,2号远车数据包等等。然后将各个远车的数据包都传输给远车OBU。因有车辆ID信息,所以不会造成混淆。
具体细节请参见前述S506的介绍,在此不作赘述。
需要说明的是,若远车OBU不具有接收射频信号的能力,则可由场景仿真系统向远车OBU发送各目标RV的远车信息。远车信息会被组成V2X数据包,通过网线或者通过其他射频发射器件发送给远车OBU。
S606:远车OBU将同一时刻的各远车数据包通过射频信号发送出去。
具体的,远车OBU可将向信道模拟器发送各远车数据包对应的射频信号,经信道模拟器进行信号衰减后,再发送给主车OBU。
S607:主车OBU将同时刻的主车信息与远车信息按照与ADU的通讯协议发送到ADU。
由于目标RV的个数可为一个或多个,因此相应的,远车信息包括各目标RV的远车信息。
S608:主车ADU根据接收到的主车信息和远车信息判断此时主车应采取的驾驶行为,并通过车辆动力学模型系统反馈给场景仿真系统相应的控制命令。
具体的,主车ADU可根据主车与各个目标远车之间的位置关系,通过相对位置、相对速度,结合加速度等因素,计算两车有无碰撞危险,预计碰撞时间以确定是否形成了某一应用场景,最后根据主车与各个远车之间不同的紧急程度选择主车需要进行的驾驶行为,并将相应的控制命令发送至车辆动力模型系统以及需要反馈至驾驶员的报警信息。
S609-S610与前述的S509-S511相同,在此不作赘述。
通过仿真场景软件中主车的驾驶行为以及最后的结果,可以直观地看出主车的V2X功能是否能针对多个远车的情况做出正确的判断,筛选出最紧急远车,预防危险状况的发生。针对多RV场景下的测试需要关注的除了能否避免危险状况外,还要注意的是ADU进行的报警与场景对应是否正确,所采取的措施是否合理。
在无实物的测试OBU的情况下,请参见图7a,V2X测试系统中的仿真系统可进一步包括:场景仿真系统和GNSS模拟器。
仍以V2V通讯场景为例,请参见图7b,基于图7a的V2X测试系统/架构的仿真测试方法的一种示例性流程可包括:
S701-S703与S501-S503相类似,在此不作赘述。
S704:场景仿真系统向主车OBU发送主车运行状态信息。
S704与S505相类似,在此不作赘述。
S705:GNSS模拟器将至少一个目标远车的三维坐标转换为第二位置信息并返回场景仿真系统。
第二位置信息相关内容请参见前述S504的介绍,在此不作赘述。
S706:场景仿真系统向主车OBU发送至少一个目标远车的运行信息。
具体的,场景仿真系统可通过不同的网络(例如以太网)或者CAN总线等传输各目标远车的运行信息,其类似于S506介绍的对目标运行状态信息的发送过程,在此不作赘述。
每一目标远车的运行信息包括:目标远车的第二位置信息和目标运行状态信息。
其中,目标运行状态信息包括但不限于:目标远车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸。
S707-S710与前述的S508-S511相类似,在此不赘述。
上述介绍的都是被测设备包括主车OBU的实施例,在被测设备仅包括具备OBU功能的ADU(主车ADU)时,请参见图8a,仿真系统至少包括:场景仿真系统和GNSS模拟器。
仍以V2V通讯为例,请参见图8b,基于图8a所示V2X测试系统/架构的仿真测试方法的示例性流程可包括:
S801-S803与前述的S501-S503相类似,在此不作赘述。
S804:GNSS模拟器将至少一个目标RV的三维坐标转换为第二位置信息,并返回场景仿真系统。
目标RV的数量可为多个,相应的,第二位置信息数量也可为多个。
第一位置信息和第二位置信息的相关描述请参见前文的记载,在此不作赘述。
S805:场景仿真系统将主车运行状态信息发送给主车ADU。
具体的,场景仿真系统可将主车运行状态信息发送给下位机的固定端口,由下位机电侧固定的协议数据处理模块按照V2X标准的数据结构形式,将主车运行状态信息生成主车数据包,传输给主车OBU。
主车运行状态信息相关介绍请参见前述记载,在此不作赘述。
S806:场景仿真系统将至少一个目标RV的远车信息发送给主车ADU。
具体的,场景仿真系统可将远车信息发送给下位机的固定端口,由下位机电侧固定的协议数据处理模块按照V2X标准的数据结构形式,将各目标RV的远车信息生成远车数据包,传输给主车OBU。
远车信息相关介绍请参见前述记载,在此不作赘述。
S807-S809与前述的S608-S610或S707-S710相类似,在此不作赘述。
下面介绍V2I通讯场景下,如何进行仿真测试。
以被测设备包括主车OBU+主车ADU,实物基础设施设备为模拟路侧单元(RSU)为例,请参见图9,基于V2X测试系统/架构的仿真测试方法的一种示例性流程可包括:
S901:使用场景仿真系统搭建虚拟测试场景。
需要说明的是,根据国标协议,绝大多数虚拟测试场景中都包含RV。
在本实施例中,虚拟测试场景至少可包含车道、HV、RV和路侧单元(RSU)模型,前述的基础设施设备模型在本场景下可包括RV和RSU模型。其中,路侧单元模型用于仿真具备V2X功能的RSU。
当然,在本实施例中,由于是V2I通讯场景,重点需要添加必要的路侧单元模型以及必要的道路标示等,例如信号灯,限速牌等等。
本实施例也重点介绍有关RSU模型、模拟RSU等的信息交互。
S902:场景仿真系统向GNSS模拟器输出HV与目标RSU在虚拟测试场景中的三维坐标。
需要说明的是,这里的目标RSU(对应前述的目标基础设施设备),指的是与HV的距离小于预设距离的RSU。
目标RSU的数量可为一个或多个。
步骤S902与前述的S502相类似,在此不作赘述。
S903:GNSS模拟器将HV与目标RSU的真实位置信息返回给场景仿真系统。
如何转化请参见前述记载,在此不作赘述。
前已述及,根据国标协议,绝大多数虚拟测试场景中都包含RV,因此,在本场景下,与主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的RV(目标RV)的三维坐标也可输出至GNSS模拟器,再由GNSS模拟器将目标RV的真实位置信息返回给场景仿真系统。
S904:场景仿真系统将主车信息按V2X标准编码后发送给主车OBU。
相关介绍请参见前述记载,在此不作赘述。
S905:场景仿真系统将目标RSU的运行信息、远车信息、行人信息(可统称为路侧单元信息),发送给模拟RSU。
目标RSU的运行信息包括但不限于:目标RSU的真实位置信息,目标RSU对应区域范围,信号灯的相位信息及周期,道路限速值。
行人信息包括:行人的位置、速度等状态信息,后续可能包括职业信息(例如道路施工人员、交警等,该信息用以与普通行人进行区分),行人的预测路径信息等等。
远车信息包括:至少一个目标RV的远车信息。远车信息的相关介绍请参见前述记载,在此不作赘述。
具体的,可由模拟传感器通过接口将路侧单元信息发送给模拟RSU,模拟RSU将各信息按V2X协议进行编辑并发送。根据协议规定,路侧单元的信息应包括五大信息帧中的四帧:地图信息、路侧交通信息、路侧安全信息以及信号灯信息。
当然,若没有模拟RSU则可由场景仿真系统按V2I标准编码后,以射频信息方式发送给主车OBU。或者,通过网络、CAN总线等传输给主车OBU。
S906:模拟RSU将接收到的信息封装为射频信号并发送。
具体的,模拟RSU可将向信道模拟器发送射频信号,经信道模拟器信号衰减后,再发送给主车OBU。
S907:主车OBU将同时刻的主车信息与路侧单元信息按照与ADU的通讯协议发送到ADU。
S908:主车ADU根据接收到的信息判断此时主车应采取的驾驶行为,并通过车辆动力学模型系统反馈给场景仿真系统(控制命令)。
具体的,ADU可根据接收到的信息判断此时主车与路侧单元所限制范围的位置关系,判断此时是否超速,是否有闯红灯可能,是否与远车在路口有碰撞可能,是否与行人有碰撞可能等等,最后判断出最紧急的状况选择主车需要进行的驾驶行为,并将相应的控制指令发送至车辆动力模型系统以及需要反馈至驾驶员的报警信息。
S909-S910与前述的S510-S511、S609-S610、S709-S710、S807-S808相类似,在此不赘述。
通过仿真场景软件中主车的驾驶行为以及最后的结果,可以直观地看出主车的V2X功能是否能对路侧单元的信息做出正确的判断,预防危险状况的发生。
需要说明的是,如果被测设备只有主车ADU,那么就由场景仿真系统将主车信息、路侧单元信息分别按V2X标准编码后发送给主车ADU,在此不作赘述。
下面介绍V2P通讯场景下,如何进行仿真测试。
以被测设备包括主车OBU+主车ADU,实物基础设施设备为行人设备模拟器为例,请参见图10,基于V2X测试系统/架构的仿真测试方法的一种示例性流程可包括:
S1001:使用场景仿真系统搭建虚拟测试场景。
在本实施例中,虚拟测试场景至少可包含车道、HV和基础设施设备模型(例如RV)、弱势交通参与者模型(行人、道路工作人员等)。
S1002:场景仿真系统向GNSS模拟器输出HV、目标RV、目标弱势交通参与者模型(简称目标弱势交通参与者)在虚拟测试场景中的三维坐标。
目标RV、目标弱势交通参与者的数量可为多个。
目标弱势交通参与者模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的弱势交通参与者模型。
S1002与前述的S502相类似,在此不作赘述。
S1003:GNSS模拟器将三维坐标转化为真实位置信息返回给场景仿真系统。
如何转化请参见前述记载,在此不作赘述。
S1004:场景仿真系统将主车信息按V2X标准编码后发送给主车OBU。
S1004与前述的S904相类似,在此不作赘述。
S1005:场景仿真系统将目标RV的远车信息、目标弱势交通参与者的行人信息(可统称为周边设备信息),发送给行人设备模拟器。
上述行人信息包括但不仅限于行人的基本类型、行人的路径预测、行人通过街道请求等特殊信息,行人信息可能需要外部算法进行运算后提供。
具体的,可由模拟传感器通过接口将周边设备信息发送给行人设备模拟器,行人设备模拟器将各信息按V2X协议进行编辑并发送。
当然,若没有行人设备模拟器则可由场景仿真系统按V2X标准编码后,以射频信息方式发送给主车OBU。或者,通过网络、CAN总线等传输给主车OBU。
S1006:行人设备模拟器将接收到的周边设备信息封装为射频信号并发送。
具体的,行人设备模拟器可向信道模拟器发送射频信号,经信道模拟器信号衰减后,再发送给主车OBU。
S1007:主车OBU将同时刻的主车信息与周边设备信息按照与ADU的通讯协议发送到主车ADU。
S1008:主车ADU根据接收到的信息判断此时主车应采取的驾驶行为,并通过车辆动力学模型系统反馈给场景仿真系统(控制命令)。
具体的,ADU根据接收到的信息判断此时主车与行人的位置关系,考虑行人的预测路径,判断是否需要避让行人以及如何有效避让,最后选择需要进行的驾驶行为并将相应控制指令发送至车辆动力模型以及需要反馈至驾驶员的报警信息。
S1009-S1010与前述的S510-S511、S609-S610、S709-S710、S807-S808、S909-S910相类似,在此不赘述。
通过观察场景仿真系统中主车的驾驶行为以及最后结果,可以直观地看出主车的V2X功能是否能对周边设备信息做出正确的判断,预防危险状况的发生。
需要说明的是,如果被测设备只有主车ADU,那么就由场景仿真系统将主车信息、周边设备信息分别按V2X标准编码后发送给主车ADU,在此不作赘述。
下面介绍V2N通讯场景下,如何进行仿真测试。
请参见图11,在V2N通讯场景下,基于V2X测试系统/架构的仿真测试方法的一种示例性流程可包括:
S1101:使用仿真系统搭建虚拟测试场景。
S1101与前述的S301相类似,在此不作赘述。
S1102:在测试阶段,仿真系统根据HV和目标基础设施设备模型在虚拟测试场景中的三维坐标,模拟被测设备的周边环境信号状态。
其中,目标基础设施设备模型包括:与HV的距离小于预设距离的基础设施设备模型。
而目标基础设施设备模型对应的实物基础设施设备可称为目标基础设施设备。
S1103:仿真系统检测被测设备在上述周边环境信号状态下的通信状态。
在本发明实施例中,利用仿真系统搭建虚拟测试场景,虚拟测试场景中包括真实车辆的虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;在测试阶段,由仿真系统模拟目标基础设施设备的信号状态,检测T-box与目标基础设施设备在信号状态下的通信状态。仿真系统再根据车辆控制命令在虚拟测试场景中动态显示虚拟仿真车辆模型,以实时观察。
使用本发明实施例所提供的技术方案,并不需要实车参与,因此,不需要生产出样车才进行测试,缩短了车型研发周期,降低了成本。同时,也不需要实际布置复杂的道路环境及车辆环境,不存在安全问题。
V2N多为对数据处理及时性要求较低的场景,涉及的被测设备是主车的TBOX,主要用于检测TBOX与基站间的通信状态。
请参见图12a,仿真系统可进一步包括:场景仿真系统、GNSS模拟器和基站模拟器。
请参见图12b,基于图12a所示的V2X测试系统/架构的仿真测试方法的一种示例性流程可包括:
S1201:使用场景仿真系统搭建虚拟测试场景。
在本实施例中,虚拟测试场景至少可包含车道、HV、RV和基站模型(也即前述的基础设施设备模型)等。其中,基站模型用于仿真具备V2X功能的基站。
S1202:场景仿真系统向基站模拟器输出HV与目标基站模型在虚拟测试场景中的三维坐标。
需要说明的是,这里的目标基站模型(对应前述的目标基础设施设备模型),指的是与HV的距离小于预设距离的基站模型。
具体的,可由模拟传感器通过固定接口输出三维坐标。
目标基站模型的数量可为一个或多个。
S1203:基站模拟器将HV的三维坐标转换为第一位置信息,将目标基站模型的三维坐标转换为第二位置信息,并返回场景仿真系统。
第一位置信息和第二位置信息分别包括经纬度和海拔。
S1204:场景仿真系统根据第一位置信息和第二位置信息计算信号衰减状况并输出给基站模拟器。
具体的,信号衰减状况包括:主车与目标基站间的距离和当前所处环境。当前所处环境类型包括城市、乡村、高速等。
在一个示例中,可由场景仿真系统计算信号衰减状况,也可由其他计算组件计算信号衰减状况。
可通过测试管理系统将信号衰减状况输入至基站模拟器。
S1205:基站模拟器根据信号衰减状况模拟被测设备的周边环境信号状态。
周边环境信号状态至少包括信号强度(比如主车此时所处环境的4G信号强弱,3G信号强弱),此外,还可包括信号来源基站发生变换等等,其目的是仿真主车在网络信号发生变化时可以及时连接到其他类型信号或其他基站信号,不影响V2N的信息交互。
S1206:场景仿真系统检测远程信息处理器(T-box)与基站模拟器在上述周边环境信号状态下的通信状态。
场景仿真系统可包括检测组件,以检测通信状态。
其中,通信状态包括:是否可进行有效的信息交互。
具体的,可通过T-box发送的驻网信号、通信报文、T-box的网络状态指示灯来判断通信状态。
驻网信号、通信报文可通过基站模拟器传输至场景仿真系统。
网络状态指示灯,可以通过TBOX指定端口发送的报文信息或者通过图像识别进行信息收集。
同时还可将部分信号灯信息通过模拟基站发送给主车的TBOX,以完成类似绿波车速/速度引导等非紧急性场景的测试。
所谓“绿波”是一种城市交通控制系统,通过主动控制大量路口红绿灯,来把路口的通行时间更多地调整给车流量大的方向,避免出现拥堵。
"绿波速度"指的是保持这个速度可以最大提升车辆通行能力,在平交路口减少车辆等待红灯的时间。
综上,本发明实施例所提供的V2X测试方法及系统,可以在车辆生产中进行测试与改进,使得研发周期大大缩短,提高效率,降低成本。同时,可以根据不同的要求建立多样的测试场景在室内即可完成不同需求场景的测试。
此外,上述测试方法可以对多RV的情况进行V2X测试,仅需在仿真软件中增加RV数量,并将信息一同发送给测试用OBU即可,同时刻可模拟的RV数量仅受到测试用OBU的传输能力以及电脑性能的影响。
根据CSAE的协议要求,V2X通信的数据交互频率要达到10hz,而仿真软件的数据发送频率可以达到100hz,远远超过其要求。
同时,该方法不仅适用于V2V的测试,也可模拟行人及路侧单元,并同时可以提供行人运动信息以及路侧单元所需的信号灯信息等等,这些信息结合GNSS模拟器转化得到的真实位置信息,可以输出进行V2I、V2P的测试。该测试方法对场景的高度复现性可以在保证测试场景准确性的基础上,降低测试难度及成本,同时扩展性好,可以满足多RV的测试需求。
本发明还要求保护V2X测试系统。请参见图1,上述V2X测试系统包括:仿真系统1、车辆动力学模型系统2和被测设备3。
V2X测试系统的硬件架构示例性地请参见图2a,其至少可包括:上位机、HIL
(hardware-in-the-loop,硬件在环)下位机和被测设备3。
前述的仿真系统1、车辆动力学模型系统2在上位机侧和下位机侧均有相应的软件部署。
在一个示例中,请参见图2a或图2b,HIL下位机中可安装实时处理器和I/O板卡。实时处理器与I/O板卡间可通过PXI(PCI extensions for Instrumentation,面向仪器系统的PCI扩展)接口通信。
实时处理器可运行实时处理系统。
至于上位机,其可通过有线或无线的方式与实时处理器(实时处理系统)通讯,例如可通过以太网通讯。
在另一个示例中,仍请参见图2a或图2b,V2X测试系统的硬件架构还可包括实物形式的基础设施设备4。当然,也可由仿真系统模拟基础设施设备。
前述提及了,V2X包括V2V、V2I、V2P和V2N,其中,V2V、V2I、V2P多为数据处理及时性要求较高的场景,涉及的被测设备多为主车OBU+ADU,或ADU;而V2N多为对数据处理及时性要求较低的场景,涉及的被测设备是主车的TBOX。
对于V2V、V2I、V2P等通讯场景,仿真系统用于:搭建虚拟测试场景;虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,仿真系统还用于:
向被测设备输出主车信息和周边设备信息;周边设备信息包括:至少一个目标基础设施设备模型的运行信息;目标基础设施设备模型包括:与主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;
接收来自被测设备的车辆控制命令;车辆控制命令根据主车信息和周边设备信息生成;
根据车辆控制命令在虚拟测试场景中动态显示主车虚拟仿真车辆模型;
车辆动力学模型系统用于:传输车辆控制命令至仿真系统。
以V2V通讯场景下,被测设备包含主车OBU+主车自动驾驶控制器(ADU)为例,请参见图4,V2X测试系统中的仿真系统可进一步包括:场景仿真系统、GNSS模拟器和实物基础设施设备。
场景仿真系统、GNSS模拟器和实物基础设施设备的相关用途请参见前述方法部分的记载,在此不作赘述。
在无实物的测试OBU的情况下,请参见图7a,V2X测试系统中的仿真系统可进一步包括:场景仿真系统和GNSS模拟器。
场景仿真系统、GNSS模拟器的相关用途请参见前述方法部分的记载,在此不作赘述。
在被测设备仅包括ADU(主车ADU)时,请参见图8a,V2X测试系统中的仿真系统可进一步包括:场景仿真系统和GNSS模拟器。
场景仿真系统、GNSS模拟器的相关用途请参见前述方法部分的记载,在此不作赘述。
对于V2N通讯场景,上述仿真系统用于:搭建虚拟测试场景;虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,仿真系统还用于:
根据主车虚拟仿真车辆模型和目标基础设施设备模型在虚拟测试场景中的三维坐标,模拟被测设备的周边环境信号状态;目标基础设施设备模型包括:与主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;
检测远程信息处理器在的周边环境信号状态下的通信状态。
相关内容请参见前述方法部分的记载,在此不作赘述。
图12a示出了仿真系统可进一步包括:场景仿真系统、GNSS模拟器和基站模拟器。
场景仿真系统、GNSS模拟器和基站模拟器的相关用途请参见前述方法部分的记载,在此不作赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,之处参见方法部分说明即可。
专业人员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模型步骤,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模型的步骤可以直接用硬件、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(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、WD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种V2X测试方法,其特征在于,基于V2X测试系统;所述V2X测试系统包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
所述方法包括:
使用所述仿真系统搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统向所述被测设备输出主车信息和周边设备信息;所述周边设备信息包括:至少一个目标基础设施设备模型的运行信息;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;所述主车信息和周边设备信息用于所述被测设备生成控制命令;
所述仿真系统接收所述车辆动力学模型系统返回的车辆控制命令;所述车辆控制命令是所述车辆动力学模型系统将所述控制命令转化得到的;
所述仿真系统根据所述车辆控制命令在所述虚拟测试场景中动态显示所述主车虚拟仿真车辆模型。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述被测设备包括主车车载单元和自动驾驶控制器;其中,所述主车信息和周边设备信息经由所述主车车载单元发送给所述自动驾驶控制器,所述自动驾驶控制器用于根据所述主车信息和所述周边设备信息判断主车应采取的驾驶行为,并生成相应的控制命令;
所述仿真系统包括:场景仿真系统、全球卫星导航系统GNSS模拟器和实物基础设施设备;所述场景仿真系统至少用于搭建所述虚拟测试场景;所述实物基础设施设备与所述基础设施设备模型相对应;
所述仿真系统向所述被测设备输出主车信息和周边设备信息包括:
所述场景仿真系统向所述GNSS模拟器输出所述主车虚拟仿真车辆模型与所述目标基础设施设备模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标;
所述GNSS模拟器将所述主车虚拟仿真车辆模型的三维坐标转换为第一位置信息发送至所述主车车载单元,并将所述目标基础设施设备模型的三维坐标转换为第二位置信息发送至实物基础设施设备;所述第一位置信息和第二位置信息分别包括经纬度和海拔;
所述场景仿真系统向所述主车车载单元发送主车运行状态信息;所述主车运行状态信息至少包括:主车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸;所述主车信息包括所述第一位置信息和所述主车运行状态信息;
所述场景仿真系统向所述实物基础设施设备发送目标运行状态信息;所述目标运行状态信息至少包括:所述目标基础设施设备模型的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸;
所述实物基础设施设备将所述目标基础设施设备模型的运行信息封装为射频信号并发送;所述目标基础设施设备模型的运行信息包括:所述目标基础设施设备模型的第二位置信息和目标运行状态信息。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述被测设备包括主车车载单元和自动驾驶控制器;其中,所述主车信息和所述周边设备信息经由所述主车车载单元发送给所述自动驾驶控制器,所述自动驾驶控制器用于根据所述主车信息和所述周边设备信息判断主车应采取的驾驶行为,并生成相应的控制命令;
所述仿真系统包括:场景仿真系统和全球卫星导航系统GNSS模拟器;所述场景仿真系统用于搭建所述虚拟测试场景;
所述仿真系统向所述被测设备输出主车信息和周边设备信息包括:
所述场景仿真系统向所述GNSS模拟器输出所述主车虚拟仿真车辆模型与所述目标基础设施设备模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标;
所述GNSS模拟器将所述主车虚拟仿真车辆模型的三维坐标转换为第一位置信息,发送至所述主车车载单元;
所述场景仿真系统向所述主车车载单元发送主车运行状态信息;所述主车运行状态信息至少包括:主车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸;所述主车信息包括所述第一位置信息和所述主车运行状态信息;
所述GNSS模拟器将所述目标基础设施设备模型的三维坐标转换为第二位置信息并返回所述场景仿真系统;所述第一位置信息和第二位置信息分别包括经纬度和海拔;
所述场景仿真系统将各目标基础设施设备模型的运行信息封装为射频信号并发送;所述目标基础设施设备模型的运行信息包括:所述目标基础设施设备模型的第二位置信息和目标运行状态信息;所述目标运行状态信息至少包括:所述目标基础设施设备模型的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述被测设备包括自动驾驶控制器;所述自动驾驶控制器用于根据所述主车信息和周边设备信息判断主车应采取的驾驶行为,并生成相应的控制命令;
所述仿真系统包括:场景仿真系统和全球卫星导航系统GNSS模拟器;所述场景仿真系统用于搭建所述虚拟测试场景;
所述仿真系统至少向所述被测设备输出主车信息和周边设备信息包括:
所述场景仿真系统向所述GNSS模拟器输出所述主车虚拟仿真车辆模型与所述目标基础设施设备模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标;
所述GNSS模拟器将所述主车虚拟仿真车辆模型的三维坐标转换为第一位置信息,发送至所述自动驾驶控制器;
所述GNSS模拟器将所述目标基础设施设备模型的三维坐标转换为第二位置信息,并返回所述场景仿真系统;所述第一位置信息和第二位置信息分别包括经纬度和海拔;
所述场景仿真系统向所述自动驾驶控制器发送主车运行状态信息;所述主车运行状态信息至少包括:主车的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸;
所述场景仿真系统向所述自动驾驶控制器发送各目标基础设施设备模型的运行信息;
所述目标基础设施设备的运行信息包括:所述目标基础设施设备模型的第二位置信息和目标运行状态信息;所述目标运行状态信息至少包括:所述目标基础设施设备模型的速度、加速度、所在道路、所在车道和尺寸。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,
所述基础设施设备模型包括路侧单元RSU模型和远车RV模型;
所述目标基础设施设备模型包括目标RSU模型和目标RV模型;
所述周边设备信息包括:所述目标RSU模型的运行信息,所述RV模型的远车信息和行人信息。
6.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,
所述基础设施设备模型包括远车RV模型;所述虚拟测试场景还包括弱势交通参与者模型;
所述目标基础设施设备模型包括目标RV模型;
所述周边设备信息包括:所述目标RV模型的远车信息和目标弱势交通参与者模型的行人信息;所述目标弱势交通参与者模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的弱势交通参与者模型。
7.一种V2X测试方法,其特征在于,基于V2X测试系统;所述V2X测试系统包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
所述方法包括:
使用所述仿真系统搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统根据所述主车虚拟仿真车辆模型和目标基础设施设备模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标,模拟所述被测设备的周边环境信号状态;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;
所述仿真系统检测所述被测设备在所述的周边环境信号状态下的通信状态;
其中,所述基础设施设备模型具体为基站模型;
所述仿真系统包括:场景仿真系统和基站模拟器;所述场景仿真系统用于搭建所述虚拟测试场景;所述目标基础设施设备模型包括:目标基站模型;所述目标基站模型与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离;
所述模拟所述被测设备的周边环境信号状态包括:
所述场景仿真系统向所述基站模拟器输出所述主车虚拟仿真车辆模型与所述目标基站模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标;
所述基站模拟器将所述主车虚拟仿真车辆模型的三维坐标转换为第一位置信息,将所述目标基站模型的三维坐标转换为第二位置信息,并返回所述场景仿真系统;所述第一位置信息和第二位置信息分别包括经纬度和海拔;
所述场景仿真系统根据所述第一位置信息和第二位置信息计算信号衰减状况并输出给所述基站模拟器;所述信号衰减状况包括:所述主车虚拟仿真车辆模型与所述基站模型间的距离和当前所处环境;
所述基站模拟器根据所述信号衰减状况模拟所述被测设备的周边环境信号状态;所述周边环境信号状态至少包括信号强度。
8.一种V2X测试系统,其特征在于,包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
其中:
所述仿真系统用于:搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统还用于:
向所述被测设备输出主车信息和周边设备信息;所述周边设备信息包括:至少一个目标基础设施设备模型的运行信息;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;所述主车信息和周边设备信息用于所述被测设备生成控制命令;
接收所述车辆动力学模型系统返回的车辆控制命令;所述车辆控制命令是所述车辆动力学模型系统将所述控制命令转化得到的;
根据所述车辆控制命令在所述虚拟测试场景中动态显示所述主车虚拟仿真车辆模型;
所述车辆动力学模型系统用于:将所述控制命令转化得到所述车辆控制命令并传输至所述仿真系统。
9.一种V2X测试系统,其特征在于,包括:仿真系统、车辆动力学模型系统和被测设备;
所述仿真系统用于:搭建虚拟测试场景;所述虚拟测试场景中包含车道、被测设备对应的主车虚拟仿真车辆模型和基础设施设备模型;所述基础设施设备模型用于仿真具备V2X功能的基础设施设备;
在测试阶段,所述仿真系统还用于:
根据所述主车虚拟仿真车辆模型和目标基础设施设备模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标,模拟所述被测设备的周边环境信号状态;所述目标基础设施设备模型包括:与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离的基础设施设备模型;
检测所述被测设备在所述的周边环境信号状态下的通信状态;
其中,所述基础设施设备模型具体为基站模型;
所述仿真系统包括:场景仿真系统和基站模拟器;所述场景仿真系统用于搭建所述虚拟测试场景;所述目标基础设施设备模型包括:目标基站模型;所述目标基站模型与所述主车虚拟仿真车辆模型的距离小于预设距离;
所述模拟所述被测设备的周边环境信号状态包括:
所述场景仿真系统向所述基站模拟器输出所述主车虚拟仿真车辆模型与所述目标基站模型在所述虚拟测试场景中的三维坐标;
所述基站模拟器将所述主车虚拟仿真车辆模型的三维坐标转换为第一位置信息,将所述目标基站模型的三维坐标转换为第二位置信息,并返回所述场景仿真系统;所述第一位置信息和第二位置信息分别包括经纬度和海拔;
所述场景仿真系统根据所述第一位置信息和第二位置信息计算信号衰减状况并输出给所述基站模拟器;所述信号衰减状况包括:所述主车虚拟仿真车辆模型与所述基站模型间的距离和当前所处环境;
所述基站模拟器根据所述信号衰减状况模拟所述被测设备的周边环境信号状态;所述周边环境信号状态至少包括信号强度。
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