CN112254984A - 一种有限空间的车道偏离模拟系统及报警测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有限空间的车道偏离模拟系统，包括测试场地、测功机、被测车辆、通信设备、控制台和车道模拟装置，所述被测车辆四轮输出连接测功机，被测车辆位于测功机之上，且位于测试场地的一端，被测车辆通过夹具固定，车身相对于地面保持静止；所述控制台通过通信设备通信地连接测功机、被测车辆和车道模拟装置；所述车道模拟装置设有车道线显示部件，并通过通信设备连接控制台；所述车道线显示部件通过光线动态变化来模拟道路上的车道线和汽车行驶状态；结合所述车道偏离模拟系统还公开了一种弯道、直道和虚道报警测试方法，并给出了测试过程和评价方法，公开的测试系统和方法使车辆车道偏离预警的测试更加便捷、合理和有效。

Description

一种有限空间的车道偏离模拟系统及报警测试方法

技术领域

本发明涉及自动驾驶汽车测试领域，尤其涉及一种有限空间的车道偏离模拟系统及报警测试方法。

背景技术

近年来,自动驾驶在人类交通发展史上取得了里程碑式的进步。自动驾驶技术在人工智能和汽车行业的飞速发展下逐渐成为业界焦点。在自动驾驶汽车蓬勃发展的今天，针对自动驾驶汽车的测试变得尤为重要。目前，汽车在驾驶过程中90％的失误是由于驾驶员的误操作导致，统计表明，汽车高级辅助驾驶系统可以显著减少驾驶员误操作。

目前国内外汽车高级辅助驾驶系统中的车道偏离预警系统(简称：LDWS)测试主要在室外开展，采用测试背景车与被测车辆在场地内按照实际交通场景运行，由于车辆需要进行弯道、直道和虚道的报警测试，对测试场地的尺寸和形状要求非常严格，测试成本很高。因此，亟需提供一种能够在有限空间内适用于车辆LDWS批量测试、廉价的测试系统及弯道、直道和虚道报警测试方法。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种有限空间的车道偏离模拟系统及报警测试方法。该系统通过汽车道路模拟装置，解决了在有限空间内、低成本、且适于批量测试的车辆LDWS测试的难题；结合测试系统，本申请提出了的弯道、直道和虚道报警测试方法，进一步把车辆LDWS的测试流程标准化，规范化，使车辆LDWS的测试更加便捷、合理和有效。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种有限空间的车道偏离模拟系统，包括测试场地、测功机(1)、被测车辆(2)、通信设备和控制台，还包括车道模拟装置，所述被测车辆(2)四轮输出连接测功机(1)，被测车辆(2)位于测功机(1)之上，且位于测试场地的一端，被测车辆(2)通过夹具固定，车身相对于地面保持静止；所述控制台通过通信设备通信地连接测功机(1)、被测车辆(2)和车道模拟装置；所述车道模拟装置设有车道线显示部件，并通过通信设备通信地连接所述控制台；所述车道线显示部件通过光线的动态变化来模拟道路上的车道线和汽车的行驶状态。

作进一步的限定，所述车道线显示部件为投影设施组，所述投影设施组设于被测车辆(2)前方的测试场地上方，且成纵向排列；所述投影设施组由多个投影设施(4)组成。

作进一步的限定，所述车道线显示部件为LED地砖屏(5)。

作进一步的限定，所述测试场地为矩形场地，尺寸为15m×100m。

作进一步的限定，所述车道模拟装置可以接入、识别和读取存有车道变化录像的存储设备，并通过车道线显示部件播放录像中的车道变化。

作进一步的限定，所述车道线显示部件包含投影设施组和LED地砖屏(5)两种系统，且这两种系统互为备份；当控制台检测到任一系统发生故障或损坏后，立即通过控制台切换到另一系统进行车道模拟。

一个或多个实施例提供了一种利用所述有限空间的车道偏离模拟系统实现弯道报警测试方法，包括以下步骤：

(S110)车道偏离模拟系统完成初始化后，车道模拟装置通过车道线显示部件开始模拟直道车道线，模拟车道线(3)稳定后，被测车辆(2)启动；

(S120)当被测车辆(2)达到设定车速的机械状态，车道模拟装置分别模拟车道线(3)向左和向右弯道各一次；

(S130)车道模拟装置分别模拟向左或向右弯道时，控制台检测被测车辆(2)；如果被测车辆(2)在越过最早报警线(8)且未越过最迟报警线(9)时发出报警，判定被测车辆(2)弯道报警测试合格；否则被测车辆(2)弯道报警测试不合格。

一个或多个实施例提供了一种利用所述有限空间的车道偏离模拟系统实现直道报警测试方法，包括以下步骤：

(S210)车道偏离模拟系统完成初始化后，车道模拟装置通过车道线显示部件开始模拟直道车道线，模拟车道线(3)稳定后，被测车辆(2)启动；

(S220)当被测车辆(2)达到设定车速时，车道模拟装置开始分别模拟车道线(3)向左侧和右侧逐渐偏离时情景；

(S230)被测车辆(2)位于报警临界线(7)设置区域之外时，如果被测车辆(2)不发出报警，则直道报警测试合格；否则被测车辆(2)直道报警测试不合格。

作进一步的限定，所述报警临界线(7)始终位于一个0.3m宽的固定区域内。

一个或多个实施例提供了一种利用所述有限空间的车道偏离模拟系统实现虚道报警测试方法，包括以下步骤：

(S310)车道偏离模拟系统完成初始化后，车道模拟装置通过车道线显示部件开始模拟直道车道线，模拟车道线(3)稳定后，被测车辆(2)启动；

(S320)当被测车辆(2)达到设定车速时，车道模拟装置显示部件模拟一段长1000米或两段各长500米的直道道路；

(S330)在车道线模拟装置模拟直道期间，如果车辆在非报警区域内行驶时不报警，则被测车辆(2)虚道报警测试合格；否则判定被测车辆(2)虚道报警测试不合格。

本申请提供了一种有限空间的汽车车道偏离模拟系统，该系统结构简单、占用测试场地小，测试成本低廉，适用于低成本的批量测试场合，可以方便地集成到现有自动驾驶车辆测试环境中。由于该系统的测试车道线采用光线模拟，可以动态变化，且车道线与车道的对比度高，因此测试辨识的准确度高；另外由于采用光线模拟车道线，系统根据测试要求在不增加成本的情况下非常容易地模拟不同路况进行测试；另外，本申请还提供了基于该汽车车道偏离模拟系统的弯道、直道和虚道报警测试方法，该测试方法完全符合自动驾驶车辆LDWS测试标准，结合该测试系统，将车辆的测试、评价更加合理、有效。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为投影设施组模拟车道线方案测试系统示意图；

图2为LED砖屏模拟车道线方案测试系统示意图；

图3为车道线报警区域示意图；

图4为模拟车道线向右偏离实际工况示意图；

图5为模拟车道线向右偏离工况起始状态示意图；

图6为模拟车道线向右偏离工况偏离状态示意图；

图7为模拟车道线向左偏离实际工况示意图；

图8为模拟车道线向左偏离工况起始状态示意图；

图9为模拟车道线向左偏离工况偏离状态示意图；

图10为直道可重复性测试实际偏离工况示意图；

图11为直道可重复性测试起始状态示意图；

图12为直道可重复性测试向右偏离状态示意图；

图13为直道可重复性测试向左偏离状态示意图。

其中，

1.测功机，2.被测车辆，3.模拟车道线，4.投影设施，5.LED地砖屏，6.车道边界，7.报警临界线，8.最早报警线，9.最迟报警线。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例1

如图1所示，一种有限空间的车道偏离模拟系统，包括测试场地、测功机1、被测车辆2和投影设施组，其中被测车辆2四轮输出连接测功机1测量装置，被测车辆2位于测功机1之上，位于测试场地的一端，测试场地尺寸优选15m×100m；被测车辆2通过夹具固定装置固定，车身相对于地面保持静止；投影设施组由数台投影仪组成，位于场地上方，且呈纵向排列；投影设施组可以播放车道线录像来模拟动态车道线的变化和汽车的行驶距离、速度等。其中，投影设施组可以使用数组置于测试场上方的投影设施组合将车道线图像投影到车辆前方的道路和车辆四周，多组投影设施组合即可形成连续的、动态的、可调整的车道线变化场景，而且可以覆盖车辆本身和前方从而实现全方位的车道模拟。车道线图像内容可预先编辑，可以对多种车道线变化状态进行模拟。

车道偏离模拟系统还包括控制台和通信设备，控制台负责通过通信设备发送指令，监测和控制被测车辆2、测功机1和投影设施组，使整个系统的模拟工作协调一致。

本实施例中的投影设施组由单个投影设施4组成，多个投影设施4组成投影设施组，由控制台控制。

实施例2

如图2所示，一种有限空间的车道偏离模拟系统，包括测试场地、测功机1、被测车辆2和LED砖屏，其中被测车辆2四轮输出连接测功机1测量装置，被测车辆2位于测功机1之上，位于测试场地的一端，测试场地尺寸优选15m×100m；被测车辆2通过夹具固定装置固定，车身相对于地面保持静止；LED地砖屏5位于矩形场地地面的测试车道，可以通过播放车道线录像来模拟动态车道线的变化和汽车的行驶距离、速度等。其中，LED砖屏可以使用诸多LED地砖屏5拼接成测试场场地大小的LED地砖屏5组，优选LED地砖屏5的拼接缝隙优选小于0.3mm，可实现无缝拼接，进而可实现对车道线的模拟。LED地砖屏5显示的车道线图像内容可预先编辑，从而实现对多种车道线变化状态的模拟。

车道偏离模拟系统还包括控制台和通信设备，控制台负责通过通信设备发送指令，监测和控制被测车辆2、测功机1和LED地砖屏5，使整个系统的模拟工作协调一致。

实施例1和实施例2中使用的车道线模拟录像文件，来源有两种：一种为使用实际采集的、符合测试要求的真实交通场景下的车道线变化录像；另一种为使用车道线编辑软件来编辑符合要求的车道线变化录像。

实施例1中的投影设施4组装置和实施例2中的LED地砖屏5装置可以集成到一个模拟测试系统中，两者互为备份，当任一个装置故障或损坏则立即切换为备份装置，以保证测试的完整性。

实施例3

在测试中，被测车辆2需在越过最早报警线8之后，未越过最迟报警线9之前发出报警，在最早报警线8和最迟报警线9之间还设有报警临界线7和车道边界6，测试中各报警线位置示意图如图3所示。

测试开始之前应先对被测车辆2的LDWS的系统级别进行分类，按照《GB/T 26773-2011智能运输系统车道偏离报警系统性能要求与检测方法》中的规定，车辆LDWS可分为两类：Ⅰ类系统，可在弯道曲率半径≥500m，行驶速度大于等于72km/h的条件下进行报警；Ⅱ类系统，可在弯道曲率半径≥250m，行驶速度大于等于61.2km/h的条件下进行报警。

一种弯道报警测试方法，涉及的设备有：测功机1、测试场上方的投影设施组或LED地砖屏5。被测车辆2置于测功机1上被用专用夹具固定住，车身相对地面不动，车道线模拟装置开始播放车道线稳定不动的录像用以模拟被测车辆2稳定执行车道跟踪动作的状态；稳定一段时间后，开始使用模拟车道线3以一定速度偏离的录像来模拟被测车辆2向弯道内侧或外侧逐渐偏离的状态。测试中各种偏离状态的模拟车道线3位置与被测车辆2位置如图3所示。被测车辆2的模拟弯道行驶速度为：Ⅰ型取20m/s～22m/s.Ⅱ型取17m/s～19m/s。被测车辆2应在两种偏离速度范围(0.0m/s～0.4m/s和0.4m/s～0.8m/s)内，分别向左侧和右侧各偏离一次，如图4-9所示。

在弯道报警的测试过程中，系统测得被测车辆2在越过最早报警线8之后，未越过最迟报警线9之前发出报警，则测试合格；否则，测试不合格。

实施例4

一种直道可重复性测试方法，涉及的设备有：测功机1、测试场上方的投影设施组或LED地砖屏5；被测车辆2置于测功机1上被用专用夹具固定住，车身相对地面不动，车道线模拟装置开始播放车道线稳定不动的录像用以模拟被测车辆2稳定执行车道跟踪动作，同时被测车辆2开始按照自身系统的类型来加速到所需时速的机械状态，测试中模拟车道线3位置与被测车辆2位置如图10-13所示。

被测车辆2行驶的机械速度根据自身LDWS的系统分类选取，对于Ⅰ型系统选20m/s～22m/s，Ⅱ型系统选17m/s～19m/s。当车辆到达所需时速机械状态且车道线模拟装置播放的录像实现车辆稳定车道跟随时，车道线模拟装置开始模拟车辆可车道左侧和右侧逐渐偏离时的车道线情景，实际为录像中的模拟车道线3在偏离。

测试中偏离速度有两种：

0.1m/s＜(V1±0.05)≤0.3m/s，

0.6m/s＜(V2±0.05)≤0.8m/s，

其中，V1、V2由设备制造商预先选择。

本次测试需多次重复以验证LDWS在重复性测试中的稳定性。

直道可重复性测试中系统报警临界线7应始终位于一个0.3m宽的固定区域内。当被测车辆2位于报警临界线7设置区域之外时，车辆不发出报警为测试合格；否则为测试不合格。

实施例5

一种虚警测试方法，该测试方法涉及到的设备与实施例4相同。系统完成初始化后，投影设施组或LED地砖屏5开始播放一段测试车道为直道，总长1000m(一段长1000m的直道或两段各长500m的直道)的录像，当车辆在非报警区域内行驶时，系统应不发出报警，并记录系统报警情况。

在虚警测试过程中，如图3所示，当车辆位于左右两条最早报警线8之间(即非报警区域)时，车辆不发出报警为测试合格；否则为测试不合格。

以上实施例中的控制台通过通信设备通信地连接测功机1、被测车辆2和车道模拟装置，所述通信设备包括但不限于为有线通信设备、无线通信设备、有线通信模块、无线通信模块，所述通信设备只是实现通信的中介，控制台通过此通信设备实现对测功机1、被测车辆2和车道模拟装置的监控，并对测试结果作出评价。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有限空间的车道偏离模拟系统，包括测试场地、测功机(1)、被测车辆(2)、通信设备和控制台，其特征在于，还包括车道模拟装置，所述被测车辆(2)四轮输出连接测功机(1)，被测车辆(2)位于测功机(1)之上，且位于测试场地的一端，被测车辆(2)通过夹具固定，车身相对于地面保持静止；所述控制台通过通信设备通信地连接测功机(1)、被测车辆(2)和车道模拟装置；所述车道模拟装置设有车道线显示部件，并通过通信设备通信地连接所述控制台；所述车道线显示部件通过光线的动态变化来模拟道路上的车道线和汽车的行驶状态。

2.一种如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统，其特征在于，所述车道线显示部件为投影设施组，所述投影设施组设于被测车辆(2)前方的测试场地上方，且成纵向排列；所述投影设施组由多个投影设施(4)组成。

3.一种如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统，其特征在于，所述车道线显示部件为LED地砖屏(5)。

4.一种如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统，其特征在于，所述测试场地为矩形场地，尺寸为15m×100m。

5.一种如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统，其特征在于，所述车道模拟装置可以接入、识别和读取存有车道变化录像的存储设备，并通过车道线显示部件播放录像中的车道变化。

6.一种如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统，其特征在于，所述车道线显示部件包含投影设施组和LED地砖屏(5)两种系统，且这两种系统互为备份；当控制台检测到任一系统发生故障或损坏后，立即通过控制台切换到另一系统进行车道模拟。

7.一种利用如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统实现弯道报警测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S110)车道偏离模拟系统完成初始化后，车道模拟装置通过车道线显示部件开始模拟直道车道线，模拟车道线(3)稳定后，被测车辆(2)启动；

(S120)当被测车辆(2)达到设定车速的机械状态，车道模拟装置分别模拟车道线(3)向左和向右弯道各一次；

(S130)车道模拟装置分别模拟向左或向右弯道时，控制台检测被测车辆(2)；如果被测车辆(2)在越过最早报警线(8)且未越过最迟报警线(9)时发出报警，判定被测车辆(2)弯道报警测试合格；否则被测车辆(2)弯道报警测试不合格。

8.一种利用如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统实现直道报警测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S210)车道偏离模拟系统完成初始化后，车道模拟装置通过车道线显示部件开始模拟直道车道线，模拟车道线(3)稳定后，被测车辆(2)启动；

(S220)当被测车辆(2)达到设定车速时，车道模拟装置开始分别模拟车道线(3)向左侧和右侧逐渐偏离时情景；

(S230)被测车辆(2)位于报警临界线(7)设置区域之外时，如果被测车辆(2)不发出报警，则直道报警测试合格；否则被测车辆(2)直道报警测试不合格。

9.一种如权利要求8所述的直道报警测试方法，其特征在于，所述报警临界线(7)始终位于一个0.3m宽的固定区域内。

10.一种利用如权利要求1所述有限空间的车道偏离模拟系统实现虚道报警测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S310)车道偏离模拟系统完成初始化后，车道模拟装置通过车道线显示部件开始模拟直道车道线，模拟车道线(3)稳定后，被测车辆(2)启动；

(S320)当被测车辆(2)达到设定车速时，车道模拟装置显示部件模拟一段长1000米或两段各长500米的直道道路；

(S330)在车道线模拟装置模拟直道期间，如果车辆在非报警区域内行驶时不报警，则被测车辆(2)虚道报警测试合格；否则判定被测车辆(2)虚道报警测试不合格。

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