CN112526976A - 一种自动泊车控制器的仿真测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动泊车控制器的仿真测试方法及系统，车辆模型、场景模型、传感器模型、定位模型、执行器模型、反馈模型和车辆系统匹配模型均为虚拟仿真的，无需搭建相关硬件平台，测试效率更高；该仿真测试系统能够对融合车位进行仿真，使仿真测试内容更加全面、测试结果更加准确，并且不对控制器模型的软硬件类型作限制，也即自动泊车控制器可以为软件模块或硬件模块，扩大了自动泊车控制器的适用范围。

Description

一种自动泊车控制器的仿真测试方法及系统

技术领域

本发明属于自动泊车技术领域，尤其涉及一种自动泊车控制器的仿真测试方法及系统。

背景技术

自动泊车技术能够帮助驾驶员自动停车。自动泊车技术使用泊车控制器控制车辆的运行，以实现自动泊车。在投入应用之前，需对泊车控制器进行测试。测试人员需在各种工况下，对实车中的泊车控制器进行测试，其缺点是测试成本高，工作效率低。

现有技术虽然提供有一种自动泊车控制器的仿真测试方法，但仍需要搭建较多的相关硬件平台，因此测试效率仍然较低，无法满足车辆量产时的测试需求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种自动泊车控制器的仿真测试方法及系统，可以解决上述技术问题中的至少一个。

本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种自动泊车控制器的仿真测试系统，包括：

车辆模型，用于提供虚拟车辆；

场景模型，用于提供虚拟场景，所述虚拟场景包括视觉车位、融合车位和超声波车位中的至少一种，所述虚拟场景还包括动态障碍物和静态障碍物中的至少一种；

传感器模型，用于提供虚拟传感器，所述虚拟传感器用于检测所述虚拟场景的属性及位置信息；

定位模型，用于提供虚拟定位模块，所述虚拟定位模块用于检测所述虚拟车辆的定位信息；

执行器模型，用于提供虚拟执行器，所述虚拟执行器的输出用于控制所述虚拟车辆自动泊车；

反馈模型，用于提供虚拟反馈部件，所述虚拟反馈部件用于检测所述虚拟执行器的执行状态；

控制器模型，用于提供自动泊车控制器，所述自动泊车控制器用于根据所述虚拟场景的属性及位置信息、所述虚拟车辆的定位信息和所述虚拟执行器的执行状态控制所述虚拟执行器的输出。

可选地，仿真测试系统还包括：

车辆系统匹配模型，用于提供与所述虚拟车辆匹配的虚拟辅助控制器，所述自动泊车控制器还用于根据所述虚拟辅助控制器的输出调整所述虚拟执行器的输出；所述虚拟辅助控制器包括车身控制器、胎压监测控制器、大屏控制器和仪表控制器中的至少一种。

可选地，所述定位模型还用于提供虚拟惯性测量单元，所述虚拟惯性测量单元用于测量所述虚拟车辆的姿态角；所述自动泊车控制器还用于根据所述虚拟车辆的姿态角调整所述虚拟执行器的输出。

可选地，所述虚拟传感器包括：

视觉车位识别传感器，用于识别视觉车位和融合车位，并获取视觉车位和融合车位的视觉参数，所述视觉参数包括车位线、车位角点坐标、车位属性和车位类型中的至少一个；

虚拟超声波传感器，用于识别超声波车位和融合车位，并获取超声波车位和融合车位的超声波参数，所述超声波参数包括超声波探测距离；

目标识别传感器，用于识别动态障碍物和静态障碍物，并获取动态障碍物和静态障碍物的参数；所述动态障碍物的参数包括所述动态障碍物与所述虚拟车辆的相对距离、相对速度和相对加速度，所述静态障碍物的参数包括所述静态障碍物与所述虚拟车辆的相对位置以及所述静态障碍物的外围尺寸。

可选地，所述虚拟执行器包括：

电控转向系统，用于控制所述虚拟车辆的方向盘转角；

电控制动系统，用于控制所述虚拟车辆的制动踏板开度；

电控驱动系统，用于控制所述虚拟车辆的电机扭矩；

电控挡位，用于控制所述虚拟车辆的挡位状态；

电控手刹，用于控制所述虚拟车辆的手刹状态。

可选地，所述自动泊车控制器为软件模块或硬件模块。

第二方面，提供了一种自动泊车控制器的仿真测试方法，包括：

检测虚拟场景的属性及位置信息，所述虚拟场景包括视觉车位、融合车位和超声波车位中的至少一种，所述虚拟场景还包括动态障碍物和静态障碍物中的至少一种；检测虚拟车辆的定位信息；检测虚拟执行器的执行状态；

根据所述虚拟场景的属性及位置信息、所述虚拟车辆的定位信息和所述虚拟执行器的执行状态控制所述虚拟执行器的输出；

根据所述虚拟执行器的输出，控制所述虚拟车辆自动泊车。

可选地，所述根据所述虚拟执行器的输出，控制所述虚拟车辆自动泊车，之前还包括：

根据与所述虚拟车辆匹配的虚拟辅助控制器的输出，调整所述虚拟执行器的输出，所述虚拟辅助控制器包括车身控制器、胎压监测控制器、大屏控制器和仪表控制器中的至少一种。

可选地，所述根据所述虚拟执行器的输出，控制所述虚拟车辆自动泊车，之前还包括：

测量所述虚拟车辆的姿态角；

根据所述虚拟车辆的姿态角，调整所述虚拟执行器的输出。

可选地，所述检测虚拟场景的属性及位置信息，包括：

识别视觉车位、超声波车位和融合车位，并获取视觉车位的视觉参数、超声波车位的超声波参数、融合车位的视觉参数及超声波参数；所述视觉参数包括车位线、车位角点坐标、车位属性和车位类型中的至少一个；所述超声波参数包括超声波探测距离；

识别动态障碍物和静态障碍物，并获取动态障碍物和静态障碍物的参数；所述动态障碍物的参数包括所述动态障碍物与所述虚拟车辆的相对距离、相对速度和相对加速度，所述静态障碍物的参数包括所述静态障碍物与所述虚拟车辆的相对位置以及所述静态障碍物的外围尺寸。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种自动泊车控制器的仿真测试方法及系统，车辆模型、场景模型、传感器模型、定位模型、执行器模型和反馈模型均为虚拟仿真的，无需搭建相关硬件平台，测试效率更高；能够对融合车位进行仿真，使仿真测试内容更加全面、测试结果更加准确，并且不对控制器模型的软硬件类型作限制，扩大了自动泊车控制器的适用范围。

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它的附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种自动泊车控制器的仿真测试系统的框图；

图2为本发明实施例提供的一种自动泊车控制器的仿真测试方法流程图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本实施例提供了一种自动泊车控制器的仿真测试系统，包括控制器模型及均为虚拟仿真的车辆模型、场景模型、传感器模型、定位模型、执行器模型、反馈模型和车辆系统匹配模型。

具体地，通过车辆模型提供虚拟车辆，虚拟车辆可以在仿真测试环境下行驶。

通过场景模型提供虚拟场景，虚拟场景包括视觉车位、融合车位和超声波车位中的至少一种。视觉车位为一种可以通过视觉传感器进行定位的车位；超声波车位为一种可以通过超声波传感器进行定位的车位；融合车位为一种可以通过视觉传感器和超声波传感器进行定位的车位。虚拟场景还可以包括供虚拟车辆行驶的车道。可选地，虚拟车辆的一种自动泊车路径为，从车道行驶，并自动泊车至视觉车位、融合车位或超声波车位。

虚拟场景还包括动态障碍物和静态障碍物中的至少一种。应当理解，虚拟车辆在自动泊车过程中，可能遇到动态障碍物和/或静态障碍物。本实施例提供的仿真测试系统，仿真测试的一个目的为，测试虚拟车辆在自动泊车过程中，是否能够自动避让动态障碍物和静态障碍物。可选地，动态障碍物包括但不限于行人、其他车辆等；静态障碍物包括但不限于挡杆、地锁、柱子等。通过构建参数化的虚拟场景，将虚拟参数的数学及位置信息传递到传感器模型。

具体地，可以通过传感器模型提供虚拟传感器；虚拟传感器用于检测虚拟场景的属性及位置信息。

通过定位模型提供虚拟定位模块；虚拟定位模块用于检测虚拟车辆的定位信息。可选地，虚拟定位模块为虚拟GPS定位模块，用于检测虚拟车辆的位置、速度和加速度；

通过执行器模型提供虚拟执行器。可选地，虚拟执行器的输出可用于控制虚拟车辆停止、行驶、切换挡位状态及转弯等，以实现虚拟车辆的自动泊车。

通过反馈模型提供虚拟反馈部件；虚拟反馈部件用于检测虚拟执行器的执行状态。

通过控制器模型提供自动泊车控制器。可选地，根据虚拟车辆，提供相应的自动泊车控制器，以供进行仿真测试。自动泊车控制器用于根据虚拟场景的属性及位置信息、虚拟车辆的定位信息和虚拟执行器的执行状态控制虚拟执行器的输出，以实现自动泊车。

自动泊车的结果作为仿真测试结果的一部分内容，如泊车成功或泊车失败。泊车成功，表示自动泊车控制器通过测试；泊车失败，表示自动泊车控制器未通过测试。

本实施例通过搭建仿真的车辆模型、场景模型、传感器模型、定位模型、执行器模型和反馈模型，可以构建自动泊车控制器的仿真测试系统，该仿真测试系统无需搭建相关硬件平台，测试效率更高。进一步地，本实施例不对控制器模型的软硬件类型作限制，也即自动泊车控制器可以是软件模块，也可以是硬件模块，扩大了自动泊车控制器的适用范围。

需要说明的是，现有技术提供的自动泊车控制器的仿真系统，其一般是支持视觉车位或超声波车位的仿真，并不支持融合车位的仿真。因此，在本申请的另一实施例中，虚拟场景至少包括融合车位，使自动泊车控制器的仿真测试内容更加全面。

在本申请的另一实施例中，仿真测试系统还包括：

车辆系统匹配模型，用于提供与虚拟车辆匹配的虚拟辅助控制器。虚拟辅助控制器包括车身控制器、胎压监测控制器、大屏控制器和仪表控制器中的至少一种。由于虚拟辅助控制器的不同输出，会影响到虚拟车辆的行驶，因此虚拟执行器的输出需要将虚拟辅助控制器的输出考虑在内。例如，胎压监测控制器输出胎压异常，会影响到虚拟车辆的正常行驶；车身控制器输出车窗开启，会影响到虚拟车辆的行驶速度。

自动泊车控制器还用于根据虚拟辅助控制器的输出调整虚拟执行器的输出，从而使自动泊车控制器的仿真测试内容更加全面、测试结果更加准确。

在本申请的另一实施例中，定位模型还用于提供虚拟惯性测量单元，虚拟惯性测量单元用于测量虚拟车辆的姿态角。自动泊车控制器还用于根据虚拟车辆的姿态角调整虚拟执行器的输出。姿态角包括航向角、俯仰角和横滚角。可选地，本实施例中，自动泊车控制器根据虚拟车辆的俯仰角和横滚角调整虚拟执行器的输出，从而使自动泊车控制器的仿真测试内容更加全面、测试结果更加准确。

在本申请的另一实施例中，虚拟传感器包括：

视觉车位识别传感器，用于识别视觉车位和融合车位，并获取视觉车位和融合车位的视觉参数，视觉参数包括车位线、车位角点坐标、车位属性和车位类型中的至少一个；

虚拟超声波传感器，用于识别超声波车位和融合车位，并获取超声波车位和融合车位的超声波参数，超声波参数包括超声波探测距离；

目标识别传感器，用于识别动态障碍物和静态障碍物，并获取动态障碍物和静态障碍物的参数；动态障碍物的参数包括动态障碍物与虚拟车辆的相对距离、相对速度和相对加速度，静态障碍物的参数包括静态障碍物与虚拟车辆的相对位置以及静态障碍物的外围尺寸。

在本申请的另一实施例中，虚拟执行器包括：

电控转向系统，用于控制虚拟车辆的方向盘转角；

电控制动系统，用于控制虚拟车辆的制动踏板开度；

电控驱动系统，用于控制虚拟车辆的电机扭矩；

电控挡位，用于控制虚拟车辆的挡位状态；可选地，挡位状态有D、N、R、P四个状态；

电控手刹，用于控制虚拟车辆的手刹状态；可选地，手刹状态有拉起、释放、释放中、拉起中四个状态。

请参阅图2所示，在本申请的另一实施例中，还提供了一种自动泊车控制器的仿真测试方法，可应用于上述仿真测试系统。该仿真测试方法包括：

步骤S101、检测虚拟场景的属性及位置信息，虚拟场景包括视觉车位、融合车位和超声波车位中的至少一种，虚拟场景还包括动态障碍物和静态障碍物中的至少一种；检测虚拟车辆的定位信息；检测虚拟执行器的执行状态；

步骤S102、根据虚拟场景的属性及位置信息、虚拟车辆的定位信息和虚拟执行器的执行状态控制虚拟执行器的输出；

步骤S103、根据虚拟执行器的输出，控制虚拟车辆自动泊车。

步骤S101中，作为一种可选方式，可以通过场景模型，自由搭配测试所需要的虚拟场景。根据测试内容，虚拟场景可以包括视觉车位、融合车位和超声波车位中的至少一种。可选地，为了能够测试融合车位，虚拟场景至少包括融合车位。根据测试内容，虚拟场景可以包括动态障碍物和静态障碍物中的至少一种。

本实施例提供的一种自动泊车控制器的仿真测试方法，无需搭建相关硬件平台，测试效率更高；并且可以兼容融合车位的仿真，使自动泊车控制器的仿真测试内容更加全面、测试结果更加准确。

作为本实施例的一种可选方式，在步骤S103之前还包括：

根据与虚拟车辆匹配的虚拟辅助控制器的输出，调整虚拟执行器的输出，虚拟辅助控制器包括车身控制器、胎压监测控制器、大屏控制器和仪表控制器中的至少一种。

作为本实施例的一种可选方式，在步骤S103之前还包括：

测量虚拟车辆的姿态角；

根据虚拟车辆的姿态角，调整虚拟执行器的输出。

将虚拟辅助控制器的输出和虚拟车辆的姿态角考虑在内，使自动泊车控制器的测试内容更加全面、测试结果更加准确。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动泊车控制器的仿真测试系统，其特征在于，包括：

车辆模型，用于提供虚拟车辆；

场景模型，用于提供虚拟场景，所述虚拟场景包括视觉车位、融合车位和超声波车位中的至少一种，所述虚拟场景还包括动态障碍物和静态障碍物中的至少一种；

传感器模型，用于提供虚拟传感器，所述虚拟传感器用于检测所述虚拟场景的属性及位置信息；

定位模型，用于提供虚拟定位模块，所述虚拟定位模块用于检测所述虚拟车辆的定位信息；

执行器模型，用于提供虚拟执行器，所述虚拟执行器的输出用于控制所述虚拟车辆自动泊车；

反馈模型，用于提供虚拟反馈部件，所述虚拟反馈部件用于检测所述虚拟执行器的执行状态；

控制器模型，用于提供自动泊车控制器，所述自动泊车控制器用于根据所述虚拟场景的属性及位置信息、所述虚拟车辆的定位信息和所述虚拟执行器的执行状态控制所述虚拟执行器的输出。

2.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，还包括：

车辆系统匹配模型，用于提供与所述虚拟车辆匹配的虚拟辅助控制器，所述自动泊车控制器还用于根据所述虚拟辅助控制器的输出调整所述虚拟执行器的输出；所述虚拟辅助控制器包括车身控制器、胎压监测控制器、大屏控制器和仪表控制器中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，所述定位模型还用于提供虚拟惯性测量单元，所述虚拟惯性测量单元用于测量所述虚拟车辆的姿态角；所述自动泊车控制器还用于根据所述虚拟车辆的姿态角调整所述虚拟执行器的输出。

4.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，所述虚拟传感器包括：

视觉车位识别传感器，用于识别视觉车位和融合车位，并获取视觉车位和融合车位的视觉参数，所述视觉参数包括车位线、车位角点坐标、车位属性和车位类型中的至少一个；

虚拟超声波传感器，用于识别超声波车位和融合车位，并获取超声波车位和融合车位的超声波参数，所述超声波参数包括超声波探测距离；

目标识别传感器，用于识别动态障碍物和静态障碍物，并获取动态障碍物和静态障碍物的参数；所述动态障碍物的参数包括所述动态障碍物与所述虚拟车辆的相对距离、相对速度和相对加速度，所述静态障碍物的参数包括所述静态障碍物与所述虚拟车辆的相对位置以及所述静态障碍物的外围尺寸。

5.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，所述虚拟执行器包括：

电控转向系统，用于控制所述虚拟车辆的方向盘转角；

电控制动系统，用于控制所述虚拟车辆的制动踏板开度；

电控驱动系统，用于控制所述虚拟车辆的电机扭矩；

电控挡位，用于控制所述虚拟车辆的挡位状态；

电控手刹，用于控制所述虚拟车辆的手刹状态。

6.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，所述自动泊车控制器为软件模块或硬件模块。

7.一种自动泊车控制器的仿真测试方法，其特征在于，包括：

检测虚拟场景的属性及位置信息，所述虚拟场景包括视觉车位、融合车位和超声波车位中的至少一种，所述虚拟场景还包括动态障碍物和静态障碍物中的至少一种；检测虚拟车辆的定位信息；检测虚拟执行器的执行状态；

根据所述虚拟场景的属性及位置信息、所述虚拟车辆的定位信息和所述虚拟执行器的执行状态控制所述虚拟执行器的输出；

根据所述虚拟执行器的输出，控制所述虚拟车辆自动泊车。

8.根据权利要求7所述的仿真测试方法，其特征在于，所述根据所述虚拟执行器的输出，控制所述虚拟车辆自动泊车，之前还包括：

根据与所述虚拟车辆匹配的虚拟辅助控制器的输出，调整所述虚拟执行器的输出，所述虚拟辅助控制器包括车身控制器、胎压监测控制器、大屏控制器和仪表控制器中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的仿真测试方法，其特征在于，所述根据所述虚拟执行器的输出，控制所述虚拟车辆自动泊车，之前还包括：

测量所述虚拟车辆的姿态角；

根据所述虚拟车辆的姿态角，调整所述虚拟执行器的输出。

10.根据权利要求7所述的仿真测试方法，其特征在于，所述检测虚拟场景的属性及位置信息，包括：

识别视觉车位、超声波车位和融合车位，并获取视觉车位的视觉参数、超声波车位的超声波参数、融合车位的视觉参数及超声波参数；所述视觉参数包括车位线、车位角点坐标、车位属性和车位类型中的至少一个；所述超声波参数包括超声波探测距离；

识别动态障碍物和静态障碍物，并获取动态障碍物和静态障碍物的参数；所述动态障碍物的参数包括所述动态障碍物与所述虚拟车辆的相对距离、相对速度和相对加速度，所述静态障碍物的参数包括所述静态障碍物与所述虚拟车辆的相对位置以及所述静态障碍物的外围尺寸。

Images