CN112291745B - 基于v2x的智能驾驶测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆性能测试的技术领域，具体为一种基于V2X的智能驾驶测试系统，包括与车载系统通信的通信监控模块，通信监控模块获取车载系统广播、单播或组播的车辆信息，获取另一车载系统接收到的对应通信信息；数据解析模块根据预设的V2X通信协议对车辆信息进行解析获得测试数据，并对通信信息进行解析获得通信数据；数据采集模块采集广播、单播或组播过程中两车辆的初始信息；数据分析模块根据初始信息生成两车辆的实际相对信息；测试分析模块根据测试相对信息、实际相对信息、测试数据、通信数据和预设的标准信息生成测试结果。采用本方案能够解决现有技术中对V2X技术进行测试时，无法进行准确有效的评估，导致测试结果的可靠性较低。

Description

基于V2X的智能驾驶测试系统

技术领域

本发明涉及车辆性能测试的技术领域，具体为一种基于V2X的智能驾驶测试系统。

背景技术

道路安全和未来智能化、网联化的汽车是无法分开的，智能化、网联化汽车的发展将为道路安全提供非常好的技术支撑，从而保障驾驶人员或车辆的安全。而智能化、网联化汽车的基础是信息的交互，因此车辆的信息通信技术对于汽车的发展是十分重要的。V2X技术是将车与一切事物相连接的信息通信技术，通过V2X技术汽车能够有效获知外界信息，在出现突发情况时，能够控制车辆迅速进行响应，从而避免交通事故的发生，保障驾驶人员和车辆的安全，因此对于V2X技术的性能测试尤其重要。

目前在汽车测试领域主要采用V-BOX等测试设备进行性能测试，但是由于V2X技术有别于传统的汽车通信技术，在V2X环境下，车辆是以通信为传输中介，基于消息模式进行场景应用，传统测试系统无法有效的进行评估其通信性能和消息模式等，因此V-BOX等测试设备已经无法满足V2X技术的测试需求，而现有技术中对于V2X技术的测试还处于研究阶段，无法对V2X技术进行准确有效的评估，导致测试结果的可靠性较低。

发明内容

本发明意在提供一种基于V2X的智能驾驶测试系统，以解决现有技术中对V2X技术进行测试时，无法进行准确有效的评估，导致测试结果的可靠性较低。

本发明提供如下基础方案：

基于V2X的智能驾驶测试系统，包括与车载系统通信的通信监控模块，车载系统用于采集车辆信息，根据V2X通信协议对车辆信息进行广播、单播或组播，并根据V2X通信协议对其他车载系统广播、单播或组播的信息进行接收，车载系统还用于根据接收的信息和采集的车辆信息生成两车载系统搭载车辆的测试相对信息；

还包括数据解析模块、数据采集模块、数据分析模块和测试分析模块，

通信监控模块用于获取车载系统广播、单播或组播的车辆信息，还用于获取另一车载系统接收到的对应通信信息；

数据解析模块用于根据预设的V2X通信协议对车辆信息进行解析获得测试数据，并对通信信息进行解析获得通信数据；

数据采集模块用于采集广播、单播或组播过程中两车载系统搭载车辆的初始信息；数据分析模块用于根据初始信息生成两车辆的实际相对信息；

测试分析模块用于根据测试相对信息、实际相对信息、测试数据、通信数据和预设的标准信息生成测试结果。

基础方案的有益效果：本方案对车载系统搭载的V2X的性能进行测试，不同汽车的车载系统采用V2X通信协议进行通信，由此实现车辆之间的信息交互。车载系统采集的车辆信息为车辆本身的各项信息，例如定位信息、行驶速度、航向角等，并采用V2X通信协议将采集的车辆信息进行广播、单播或组播，同时也会接收其他车辆广播、单播或组播的信息，由此获悉其他车辆的采集的各项信息，通过车辆信息的信息交互，使得每一车辆能够获悉更加准确的车况信息，从而实现更加准确的预警，更加智能化的自动驾驶。

通信监控模块的设置，获取车载系统广播、单播或组播的车辆信息以及另一车载系统接收到该车载系统广播、单播或组播的信息。数据解析模块的设置，对广播、单播或组播的车辆信息和接收的信息进行解析获得测试数据和通信数据，测试数据代表车载系统广播、单播或组播的相关数据，通信数据是另一车载系统接收到的对应广播、单播或组播的相关数据，根据测试数据和通信数据可对通信过程中指标进行评估，例如数据通信时延、数据丢包率等。

数据采集模块的设置，采集广播、单播或组播过程中车辆的各项信息。数据分析模块的设置，根据采集的信息生成实际相对信息。测试分析模块的设置，通过对比信息交互获得的测试相对信息和采集信息生成实际相对信息对车载系统进行性能评价，有效提高测试结果的可靠性。

进一步，车辆信息包括车载系统广播、单播或组播车辆信息时的发送时间戳，通信信息包括车载系统接收到通信信息时的接收时间戳，测试数据包括发送时间，通信数据包括接收时间，数据解析模块用于根据发送时间戳和接收时间戳解析获得发送时间和接收时间；测试结果包括通信时延，测试分析模块用于根据发送时间和接收时间生成通信时延。有益效果：通信时延是衡量V2X性能的重要指标，由此获得通信时延，更加准确的对车载系统的性能进行评价。

进一步，测试结果包括丢包率；测试分析模块用于分别统计测试数据和通信数据的数据量，根据统计的数据量生成丢包率。有益效果：丢包率是衡量数据传输性能稳定的重要指标，由此获得丢包率，实现对车载系统性能的准确评价。

进一步，初始信息包括千寻信息，实际相对信息包括两车辆的实际相对距离，数据分析模块用于根据千寻信息分别生成两车辆的定位信息，根据定位信息生成两车辆的实际相对距离。有益效果：采用千寻信息生成两车辆的实际相对距离，精度更高，更加准确的对车载系统的性能进行评价。

进一步，初始信息包括行驶速度和航向角，实际相对信息包括实际预警次数和每次预警的实际预警时间，数据分析模块用于根据两车辆的行驶速度、航向角和实际相对距离生成实际预警信号，对生成实际预警信号的次数进行统计获得实际预警次数，并记录生成实际预警信号的时间获得实际预警时间。有益效果：通过精度更高的千寻信息，生成实际预警信号，从而获得实际预警次数和实际预警时间，获得车辆实际应该发出的报警次数和对应时间，更加准确的对车载系统的性能进行评价。

进一步，测试相对信息包括测试预警次数和每次预警的测试预警时间，测试结果包括误报率、漏报率和错报率，测试分析模块用于根据测试预警次数、测试预警时间、实际预警次数和实际预警时间生成误报率、漏报率和错报率。有益效果：预警信号的及时生成和发出，关乎车辆驾驶人员的人身安全，其准确性有极高的要求，因此误报率、漏报率和错报率的设置，能够更加准确的对车载系统进行评价，保障车辆和驾驶人员的人身安全。

附图说明

图1为本发明基于V2X的智能驾驶测试系统实施例一的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

基于V2X的智能驾驶测试系统，如附图1所示，包括与车载系统通信的通信监控模块，车载系统用于采集车辆信息，根据V2X通信协议对车辆信息进行广播、单播或组播，并根据V2X通信协议对其他车载系统广播、单播或组播的信息进行接收，车载系统还用于根据接收的信息和采集的车辆信息生成两车载系统搭载车辆的测试相对信息，测试相对信息包括测试预警次数和每次预警的测试预警时间。

还包括数据解析模块、数据采集模块、数据分析模块和测试分析模块。在本实施例中，通信监控模块、数据解析模块和数据采集模块设置在车辆上，数据分析模块和测试分析模块设置在后台服务器。

通信监控模块用于获取车载系统广播、单播或组播的车辆信息，车辆信息包括车载系统广播、单播或组播车辆信息时的发送时间戳。通信监控模块还用于获取另一车载系统接收到的对应通信信息，通信信息包括车载系统接收到通信信息时的接收时间戳。

将V2X通信协议植入到解析模块中，解析其接收的广播消息、组播消息或单播消息。由于通信协议的不同，使得通信双方存在协议一致性的问题，为保证通信的车载终端能够实现互联互通，通过协议一致性测试得到V2X通信协议，通信的车载终端均采用V2X通信协议从而解决通信双方存在协议一致性的问题。数据解析模块用于根据预设的V2X通信协议对车辆信息进行解析获得测试数据，测试数据包括发送时间，并对通信信息进行解析获得通信数据，通信数据包括接收时间。数据解析模块还用于根据发送时间戳和接收时间戳解析获得发送时间和接收时间。

本申请在开放场景对测试车辆的静态与动态定位进行测试，通过植入的高精度地图，可测量出测试车辆的行驶的当前车道信息。通过购买图商的服务或者动态采集测试区域进行定制化服务，获得高精度地图，高精度地图的定位精度高于车载终端的定位精度，具体的，高精度地图的定位精度高于车载终端的定位精度一个数量级，由于高精度地图并未植入车载终端，其与车载终端的定位地图分别独立设置，两者不存在相互干扰。数据采集模块用于采集广播、单播或组播过程中两车载系统搭载车辆的初始信息，初始信息包括千寻信息、行驶速度和航向角。数据分析模块用于根据初始信息生成两车辆的实际相对信息，实际相对信息包括两车辆的实际相对距离、实际预警次数和每次预警的实际预警时间。

数据分析模块用于根据千寻信息分别生成两车辆的定位信息，根据定位信息生成两车辆的实际相对距离。数据分析模块还用于根据两车辆的行驶速度、航向角和实际相对距离生成实际预警信号，对生成实际预警信号的次数进行统计获得实际预警次数，并记录生成实际预警信号的时间获得实际预警时间。

根据设定的标准或规范可计算出车载系统(OBU)误报率、漏报率、错报率、预警时间。测试分析模块用于根据测试相对信息、实际相对信息、测试数据、通信数据和预设的标准信息生成测试结果，测试结果包括通信时延、丢包率、误报率、漏报率和错报率。设定的标准或规范由当前被测设备的生产商定义，例如被测设备为V2X通信系统，则设定的标准和规范该V2X通信系统的生产商进行定义；设定的标准或规范也可由当前现行的国家标准进行定义。具体的，测试分析模块用于根据发送时间和接收时间生成通信时延；分别统计测试数据和通信数据的数据量，根据统计的数据量生成丢包率；根据测试预警次数、测试预警时间、实际预警次数和实际预警时间生成误报率、漏报率和错报率。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：在测试过程中需要人为辅助测试，在人为辅助测试中可能存在驾驶人员疲劳驾驶的情况，而一旦出现驾驶人员疲劳驾驶的情况则会对驾驶人员以及在场测试人员的人身安全造成巨大隐患，同时也会导致测试数据出现误差，影响最终的测试结果。

因此基于V2X的智能驾驶测试系统，还包括路面采集模块、抖动采集模块、抖动判断模块、异常判断模块、路况识别模块、虚拟播报模块、行驶检测及判断模块、驾驶采集模块、驾驶分析模块和提醒模块。

抖动采集模块设置在驾驶人员所驾驶的车辆上，抖动采集模块用于采集车辆在行驶过程中的车辆抖动信息，车辆抖动信息为车辆在行驶过程中的抖动幅度变化。路面采集模块用于采集车辆行驶的路面信息。

抖动判断模块预设有幅度阈值，抖动判断模块用于判断车辆抖动信息是否大于幅度阈值，当任一时刻的车辆抖动信息大于幅度阈值时，标记该时刻。

异常判断模块用于调用标记时刻前2秒以后的路面信息，根据路面信息进行图像识别，根据识别结果判断车辆行驶的路面是否存在异常路况，若存在则生成疲劳测试信号，若不存在则生成车辆检修信号。例如标记时刻为16时25分44秒，则调用的路面信息为16时25分42秒后采集的路面信息，异常路况包括行驶路面上有较大的石块和行驶路面上有较大的凹陷。当异常判断模块生成疲劳测试信号时，代表驾驶人员在车辆行驶过程中未对存在异常路况进行避让，即驾驶人员未集中在车辆驾驶上，因此判断驾驶人员此时是否为疲劳驾驶。当异常判断模块生成车辆检修信号时，代表路面未出现异常路况，但车辆发生异常抖动，此时可能是车辆本身存在异常，因此为保障测试的准确性，对车辆进行检修，避免因车辆自身问题导致测试结果的准确度受到影响。

路况识别模块用于当异常判断模块生成疲劳测试信号时，根据路面信息进行图像识别生成路况信息。虚拟播报模块用于播报路况信息。路况信息与在此之前出现异常抖动的路面所体现的路况相同，即当车辆因路面上存在长为X，宽为Y，高为Z的石块发生异常抖动时，虚拟播报模块播报路面上存在长为X，宽为Y，高为Z的石块，请注意避让。播报的路况信息与此前车辆发生异常抖动的路况相同，由此模拟与异常抖动相同的路况，在相同路况下驾驶人员所执行的驾驶行为应当一致。

行驶检测及判断模块用于当虚拟播报模块播报路况信息时，采集车辆的行驶状态，根据行驶状态判断车辆是否避让，当车辆避让时生成清醒信号，当车辆未避让时生成辅助分析信号。当驾驶人员进行避让时，代表此时驾驶人员处于清醒状态，并根据虚拟播报模块播报的路况信息进行驾驶。当驾驶人员未进行避让时，存在两种情况，一是驾驶人员处于清醒状态，但是驾驶人员观察到路面未存在异常情况，因此未按照虚拟播报模块播报的路况信息进行避让，二是驾驶人员处于疲劳驾驶状态，驾驶人员未注意到虚拟播报模块播报的路况信息或未及时根据虚拟播报模块播报的路况信息进行反应，因此未进行避让。

驾驶采集模块用于当虚拟播报模块播报路况信息时，采集驾驶人员在驾驶过程中的图像信息。在对驾驶人员进行疲劳驾驶测试时，才采集驾驶人员的图像信息，降低系统采集、分析、存储的数据量，节省测试成本。

驾驶分析模块预设有指标阈值，驾驶分析模块用于基于图像识别技术对图像信息进行图像识别，获得分析指标，分析指标包括眨眼频率，眨眼速度、闭眼时长和头部运动状态，当任一分析指标大于指标阈值时，生成疲劳驾驶信号。疲劳驾驶过程中，驾驶人员的眨眼频率会增加，眨眼速度会变慢，闭眼时间会增加，会出现点头等头部运动状态，因此将眨眼频率，眨眼速度、闭眼时长和头部运动状态作为分析指标，辅助判断驾驶人员是否出现疲劳驾驶行为。在其他实施例中，基于计算机视觉技术获得分析指标，从而辅助判断驾驶人员是否出现疲劳驾驶行为。

提醒模块用于当驾驶分析模块生成疲劳驾驶信号时，发出提醒信息，对驾驶人员及在场测试人员进行提醒，从而降低出现事故的概率，也保障测试数据和测试结果的准确性。

在其他实施例中，还包括存储模块，存储模块用于将采集的车辆抖动信息、车辆的行驶状态和驾驶人员进行关联存储。能力分析模块用于根据存储的车辆抖动信息、行驶状态对驾驶人员的驾驶能力进行分析。将车辆抖动信息、行驶状态进行存储，作为后续对驾驶人员反应能力进行测评的参考。

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 (6)

1.基于V2X的智能驾驶测试系统，包括与车载系统通信的通信监控模块，车载系统用于采集车辆信息，根据V2X通信协议对车辆信息进行广播、单播或组播，并根据V2X通信协议对其他车载系统广播、单播或组播的信息进行接收，车载系统还用于根据接收的信息和采集的车辆信息生成两车载系统搭载车辆的测试相对信息；其特征在于：

还包括数据解析模块、数据采集模块、数据分析模块和测试分析模块，

通信监控模块用于获取车载系统广播、单播或组播的车辆信息，还用于获取另一车载系统接收到的对应通信信息；

数据解析模块用于根据预设的V2X通信协议对车辆信息进行解析获得测试数据，并对通信信息进行解析获得通信数据；

数据采集模块用于采集广播、单播或组播过程中两车载系统搭载车辆的初始信息；数据分析模块用于根据初始信息生成两车辆的实际相对信息；

测试分析模块用于根据测试相对信息、实际相对信息、测试数据、通信数据和预设的标准信息生成测试结果；

还包括路面采集模块、抖动采集模块、抖动判断模块、异常判断模块、路况识别模块、虚拟播报模块、行驶检测及判断模块、驾驶采集模块、驾驶分析模块和提醒模块；

抖动采集模块设置在驾驶人员所驾驶的车辆上，抖动采集模块用于采集车辆在行驶过程中的车辆抖动信息；路面采集模块用于采集车辆行驶的路面信息；

抖动判断模块预设有幅度阈值，抖动判断模块用于判断车辆抖动信息是否大于幅度阈值，当任一时刻的车辆抖动信息大于幅度阈值时，标记该时刻；

异常判断模块用于调用标记时刻前2秒以后的路面信息，根据路面信息进行图像识别，根据识别结果判断车辆行驶的路面是否存在异常路况，若存在则生成疲劳测试信号，若不存在则生成车辆检修信号；

路况识别模块用于当异常判断模块生成疲劳测试信号时，根据路面信息进行图像识别生成路况信息；虚拟播报模块用于播报路况信息；

行驶检测及判断模块用于当虚拟播报模块播报路况信息时，采集车辆的行驶状态，根据行驶状态判断车辆是否避让，当车辆避让时生成清醒信号，当车辆未避让时生成辅助分析信号；

驾驶采集模块用于当虚拟播报模块播报路况信息时，采集驾驶人员在驾驶过程中的图像信息；

驾驶分析模块预设有指标阈值，驾驶分析模块用于基于图像识别技术对图像信息进行图像识别，获得分析指标，分析指标包括眨眼频率，眨眼速度、闭眼时长和头部运动状态，当任一分析指标大于指标阈值时，生成疲劳驾驶信号；

提醒模块用于当驾驶分析模块生成疲劳驾驶信号时，发出提醒信息。

2.根据权利要求1所述的基于V2X的智能驾驶测试系统，其特征在于：车辆信息包括车载系统广播、单播或组播车辆信息时的发送时间戳，通信信息包括车载系统接收到通信信息时的接收时间戳，测试数据包括发送时间，通信数据包括接收时间，数据解析模块用于根据发送时间戳和接收时间戳解析获得发送时间和接收时间；测试结果包括通信时延，测试分析模块用于根据发送时间和接收时间生成通信时延。

3.根据权利要求1所述的基于V2X的智能驾驶测试系统，其特征在于：测试结果包括丢包率；测试分析模块用于分别统计测试数据和通信数据的数据量，根据统计的数据量生成丢包率。

4.根据权利要求1所述的基于V2X的智能驾驶测试系统，其特征在于：初始信息包括千寻信息，实际相对信息包括两车辆的实际相对距离，数据分析模块用于根据千寻信息分别生成两车辆的定位信息，根据定位信息生成两车辆的实际相对距离。

5.根据权利要求4所述的基于V2X的智能驾驶测试系统，其特征在于：初始信息还包括行驶速度和航向角，实际相对信息还包括实际预警次数和每次预警的实际预警时间，数据分析模块还用于根据两车辆的行驶速度、航向角和实际相对距离生成实际预警信号，对生成实际预警信号的次数进行统计获得实际预警次数，并记录生成实际预警信号的时间获得实际预警时间。

6.根据权利要求5所述的基于V2X的智能驾驶测试系统，其特征在于：测试相对信息包括测试预警次数和每次预警的测试预警时间，测试结果包括误报率、漏报率和错报率，测试分析模块用于根据测试预警次数、测试预警时间、实际预警次数和实际预警时间生成误报率、漏报率和错报率。