CN113450472A - 一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统及方法，包括事故重现子系统和远程云控子系统，远程云控子系统与路侧通信设施连接，路侧通信设施连接有事故智能驾驶车辆和多个事故参与物，事故重现子系统采集交通事故现场特征进行事故重构，生成事故场景库和运动控制指令，远程云控子系统根据事故场景库和运动控制指令，经路侧通信设施对事故智能驾驶车辆和多个事故参与物进行控制，实现智能驾驶汽车事故场景的重现。与现有技术相比，本发明具有有效形成对智能驾驶汽车事故现场复杂场景的重现、提高场景重现的准确性、实现实时多目标物协同控制、具有较好的可重复性等优点。

Description

一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆测试技术领域，尤其是涉及一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统及方法。

背景技术

随着车辆自动驾驶技术的不断进步，相关智能驾驶汽车事故的新闻报道越来越多，受到来自社会各界的关注。但是目前智能驾驶汽车的测试方法及系统目前尚不成熟，尤其是针对由于智能驾驶汽车功能缺陷而导致的事故的测试方法更是少见报道。

中国专利CN103890816A公布了一种用于事故重建的系统和方法，通过记录、筛选和/或处理与车辆操作和驾驶员行为相关的数据评价驾驶员安全和事故条件的系统和方法，用于评定事故的原因是否与驾驶员行为有关，并不能用于评定智能驾驶汽车的功能缺陷。中国专利CN105975721A公布了一种事故重现碰撞仿真建立方法及基于车辆实时运动状态的事故重现碰撞仿真方法，通过黑匣子、地图库、GPS、事故图像等进行事故提取，一方面可以避免事故造假，另一方面提高了事故重现的有效性，同样无法用于智能驾驶汽车的功能缺陷测试。

此外，事故往往是发生在复杂场景且具有多目标物参与的情况下，目前的测试手段较单一，难以实现实时多目标物协同控制，且可重复性较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的事故测试方法无法用于评定智能驾驶汽车的功能缺陷、测试手段较单一导致可重复性较差的缺陷而提供一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，包括事故重现子系统和远程云控子系统，所述远程云控子系统与路侧通信设施连接，所述路侧通信设施连接有事故智能驾驶车辆和多个事故参与物，所述事故重现子系统采集交通事故现场特征进行事故重构，生成事故场景库和运动控制指令，所述远程云控子系统根据所述事故场景库和运动控制指令，经路侧通信设施对事故智能驾驶车辆和多个事故参与物进行控制，实现智能驾驶汽车事故场景的重现。

所述交通事故现场特征包括事故参与物数据、车辆行驶方向、碰撞后车辆位置、环境道路情况、环境损坏程度和车辆拖痕长度。

所述事故参与物的类型包括行人、两轮车、三轮车、汽车和卡车。

所述事故场景库中包括事故参与物运动控制模型、被测车辆调度控制模型和环境道路场景信息。

进一步地，所述环境道路场景信息包括气候情况数据和道路情况数据。

进一步地，所述气候情况数据包括气候信息、温度信息、湿度信息和天气信息，所述道路情况数据包括道路摩擦系数信息、直道信息、弯道信息、坡度信息、桥梁信息、隧道信息、道路数量信息、道路尺寸信息、道路标线信息、人行道信息、路标标识信息和红绿灯信息。

所述事故重现子系统根据动量守恒原理与能量守恒原理，对事故发生过程进行重现。

所述远程云控子系统用于调用事故重现系统中的事故场景库，以及传输指令与接收反馈信息。

所述远程云控子系统中的运动控制指令包括事故参与物运动控制指令和被测车辆调度控制指令，所述事故参与物运动控制指令和被测车辆调度控制指令中均包括驱动指令、转向指令和制动命令。

进一步地，所述测试系统中还设有事故智能驾驶车辆调度机器人，所述事故智能驾驶车辆调度机器人根据被测车辆调度控制指令还原事故发生之前事故智能驾驶车辆的车辆运动与姿态。

所述远程云控子系统通过光纤通信连接路侧通信设施，所述路侧通信设施通过车联网与事故智能驾驶车辆和多个事故参与物连接，进行数据交互。

进一步地，所述远程云控子系统将环境道路场景信息进行虚拟映射重构后通过光纤通信连接路侧通信设施，并通过车联网连接事故智能驾驶车辆的通信模块，最后注入到事故智能驾驶车辆的感知系统中。

所述事故参与物中设有定位模块、通信模块和运动控制模块，所述定位模块连接到通信模块，所述通信模块与运动控制模块双向连接。

进一步地，所述定位模块采用北斗/GPS卫星与差分信号进行定位；所述运动控制模块根据接收到的运动控制指令控制事故参与物的驱动、转向或制动；所述通信模块将定位模块与运动控制模块反馈的信息反馈到远程云控系统。

所述事故智能驾驶车辆具体为由于智能驾驶系统或硬件故障而造成事故的智能驾驶车辆，设有定位模块、通信模块、感知模块、信息融合与决策模块、运动控制模块和线控底盘，所述定位模块连接到通信模块，所述通信模块与感知模块双向连接，所述通信模块连接到信息融合与决策模块，所述信息融合与决策模块连接到运动控制模块，所述运动控制模块分别与通信模块、线控底盘连接。

进一步地，所述定位模块采用基于差分信号的北斗/GPS卫星定位系统进行定位；所述通信模块将事故重现系统中虚拟映射的环境道路场景信息输入到感知模块之中，并将感知模块与定位模块的反馈信息发到信息融合与决策模块中，便可由运动控制模块根据信息融合与决策模块发出的运动控制指令控制事故智能驾驶车辆的驱动、转向或制动，完成自主智能驾驶；同时通信模块将实时地把定位模块与运动控制模块反馈的信息反馈到远程云控系统。

一种使用所述智能驾驶汽车事故重现的测试系统的方法，具体包括以下步骤：

S1、所述事故重现子系统采集交通事故现场特征进行事故重构，生成事故场景库和运动控制指令；

S2、所述远程云控子系统根据事故场景库，传输运动控制指令与事故场景库的环境道路场景信息到事故参与物及事故智能驾驶车辆中，形成事故重现测试；

S3、所述事故参与物根据运动控制指令重现事故现场的参与物数量、属性及行为，并实时反馈定位信息到远程云控系统；

S4、所述事故智能驾驶车辆调度机器人根据运动控制指令还原事故发生之前事故智能驾驶车辆的车辆运动与姿态，测试开始前完全释放事故智能驾驶车辆；

S5、所述事故智能驾驶车辆根据环境道路场景信息以及事故参与物的运动行为进行自主智能驾驶，重现事故时智能驾驶系统的运行情况。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明在事故场景库设置事故参与物运动控制模型、被测车辆调度控制模型和环境道路场景信息，分别对事故参与物和事故智能驾驶车辆进行控制，有效形成对智能驾驶汽车事故现场复杂场景的重现，提高了场景重现的准确性。

2.本发明通过将环境道路场景信息直接注入被测车辆感知系统中，可以高效灵活地利用测试场地；同时利用远程云控系统与路侧通信设施协同控制的方法，根据构建完成的运动控制模型，有效实现实时多目标物协同控制，且可重复性好。

3.本发明可有效重现智能驾驶汽车功能缺陷问题并对其进行测试验证，帮助提升产品安全性与功能性，也可帮助召回部门界定智能驾驶汽车产品缺陷问题。

附图说明

图1为本发明测试系统的结构示意图；

图2为本发明测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，包括事故重现子系统和远程云控子系统，远程云控子系统与路侧通信设施连接，路侧通信设施连接有事故智能驾驶车辆和多个事故参与物，事故重现子系统采集交通事故现场特征进行事故重构，生成事故场景库和运动控制指令，远程云控子系统根据事故场景库和运动控制指令，经路侧通信设施对事故智能驾驶车辆和多个事故参与物进行控制，实现智能驾驶汽车事故场景的重现。

交通事故现场特征包括事故参与物数据、车辆行驶方向、碰撞后车辆位置、环境道路情况、环境损坏程度和车辆拖痕长度。

事故参与物的类型包括行人、两轮车、三轮车、汽车和卡车，具体为行人、两轮车、三轮车、汽车和卡车中的1个或多个。

事故场景库中包括事故参与物运动控制模型、被测车辆调度控制模型和环境道路场景信息。

环境道路场景信息包括气候情况数据和道路情况数据，气候情况数据包括气候信息、温度信息、湿度信息和天气信息，道路情况数据包括道路摩擦系数信息、直道信息、弯道信息、坡度信息、桥梁信息、隧道信息、道路数量信息、道路尺寸信息、道路标线信息、人行道信息、路标标识信息和红绿灯信息。

事故重现子系统根据动量守恒原理与能量守恒原理，对事故发生过程进行重现。

本实施例中，事故重现子系统进行事故重现的过程具体为：根据动量守恒原理，以碰撞前的动量与碰撞后的动量总和相等为依据，根据车辆行驶方向与碰撞后车辆位置，来判断事故前后的车速变化及碰撞角度；根据能量守恒原理，以事故发生后车辆位移、损坏程度、碰撞角度等因素为依据，研究动能与位能的变化，从而推导出碰撞前、后车速和碰撞角度。由此得到事故发生前后的车辆速度运行轨迹，完成事故参与物模型重构、场景模型重构与交通事故重构。

远程云控子系统用于调用事故重现系统中的事故场景库，以及传输指令与接收反馈信息。

远程云控子系统中的运动控制指令包括事故参与物运动控制指令和被测车辆调度控制指令，事故参与物运动控制指令和被测车辆调度控制指令中均包括驱动指令、转向指令和制动命令。

测试系统中还设有事故智能驾驶车辆调度机器人，事故智能驾驶车辆调度机器人根据被测车辆调度控制指令还原事故发生之前事故智能驾驶车辆的车辆运动与姿态。

远程云控子系统通过光纤通信连接路侧通信设施，路侧通信设施通过车联网与事故智能驾驶车辆和多个事故参与物连接，进行数据交互，本实施例中，车联网具体为C-V2X。

远程云控子系统将环境道路场景信息进行虚拟映射重构后通过光纤通信连接路侧通信设施，并通过车联网连接事故智能驾驶车辆的通信模块，最后注入到事故智能驾驶车辆的感知系统中。

事故参与物中设有定位模块、通信模块和运动控制模块，定位模块连接到通信模块，通信模块与运动控制模块双向连接。

定位模块采用北斗/GPS卫星与差分信号进行定位；运动控制模块根据接收到的运动控制指令控制事故参与物的驱动、转向或制动；通信模块将定位模块与运动控制模块反馈的信息反馈到远程云控系统用于信息记录，本实施例中，反馈的信息包括事故参与物的坐标、速度和姿态。

事故智能驾驶车辆具体为由于智能驾驶系统或硬件故障而造成事故的智能驾驶车辆，设有定位模块、通信模块、感知模块、信息融合与决策模块、运动控制模块和线控底盘，定位模块连接到通信模块，通信模块与感知模块双向连接，通信模块连接到信息融合与决策模块，信息融合与决策模块连接到运动控制模块，运动控制模块分别与通信模块、线控底盘连接。

定位模块采用基于差分信号的北斗/GPS卫星定位系统进行定位；通信模块将事故重现系统中虚拟映射的环境道路场景信息输入到感知模块之中，并将感知模块与定位模块的反馈信息发到信息融合与决策模块中，便可由运动控制模块根据信息融合与决策模块发出的运动控制指令控制事故智能驾驶车辆的驱动、转向或制动，完成自主智能驾驶；同时通信模块将实时地把定位模块与运动控制模块反馈的信息反馈到远程云控系统用于信息记录，本实施例中，反馈的信息包括事故智能驾驶车辆的坐标、速度和姿态。

如图2所示，一种使用智能驾驶汽车事故重现的测试系统的方法，具体包括以下步骤：

S1、事故重现子系统采集交通事故现场特征进行事故重构，生成事故场景库和运动控制指令；

S2、远程云控子系统根据事故场景库，传输运动控制指令与事故场景库的环境道路场景信息到事故参与物及事故智能驾驶车辆中，形成事故重现测试；

S3、事故参与物根据运动控制指令重现事故现场的参与物数量、属性及行为，并实时反馈定位信息到远程云控系统；

S4、事故智能驾驶车辆调度机器人根据运动控制指令还原事故发生之前事故智能驾驶车辆的车辆运动与姿态，测试开始前完全释放事故智能驾驶车辆；

S5、事故智能驾驶车辆根据环境道路场景信息以及事故参与物的运动行为进行自主智能驾驶，重现事故时智能驾驶系统的运行情况。

使用者根据重现的智能驾驶系统的运行情况，对故障原因进行推断。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，所取名称可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例说明。凡依据本发明构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，包括事故重现子系统和远程云控子系统，所述远程云控子系统与路侧通信设施连接，所述路侧通信设施连接有事故智能驾驶车辆和多个事故参与物，所述事故重现子系统采集交通事故现场特征进行事故重构，生成事故场景库和运动控制指令，所述远程云控子系统根据所述事故场景库和运动控制指令，经路侧通信设施对事故智能驾驶车辆和多个事故参与物进行控制，实现智能驾驶汽车事故场景的重现。

2.根据权利要求1所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述交通事故现场特征包括事故参与物数据、车辆行驶方向、碰撞后车辆位置、环境道路情况、环境损坏程度和车辆拖痕长度。

3.根据权利要求1所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述事故场景库中包括事故参与物运动控制模型、被测车辆调度控制模型和环境道路场景信息。

4.根据权利要求3所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述环境道路场景信息包括气候情况数据和道路情况数据。

5.根据权利要求1所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述远程云控子系统中的运动控制指令包括事故参与物运动控制指令和被测车辆调度控制指令，所述事故参与物运动控制指令和被测车辆调度控制指令中均包括驱动指令、转向指令和制动命令。

6.根据权利要求5所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述测试系统中还设有事故智能驾驶车辆调度机器人，所述事故智能驾驶车辆调度机器人根据被测车辆调度控制指令还原事故发生之前事故智能驾驶车辆的车辆运动与姿态。

7.根据权利要求1所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述远程云控子系统通过光纤通信连接路侧通信设施，所述路侧通信设施通过车联网与事故智能驾驶车辆和多个事故参与物连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述事故参与物中设有定位模块、通信模块和运动控制模块。

9.根据权利要求1所述的一种智能驾驶汽车事故重现的测试系统，其特征在于，所述事故智能驾驶车辆中设有定位模块、通信模块、感知模块、信息融合与决策模块、运动控制模块和线控底盘。

10.一种使用如权利要求6所述的智能驾驶汽车事故重现的测试系统的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、所述事故重现子系统采集交通事故现场特征进行事故重构，生成事故场景库和运动控制指令；

S2、所述远程云控子系统根据事故场景库，传输运动控制指令与事故场景库的环境道路场景信息到事故参与物及事故智能驾驶车辆中，形成事故重现测试；

S3、所述事故参与物根据运动控制指令重现事故现场的参与物数量、属性及行为，并实时反馈定位信息到远程云控系统；

S4、所述事故智能驾驶车辆调度机器人根据运动控制指令还原事故发生之前事故智能驾驶车辆的车辆运动与姿态，测试开始前完全释放事故智能驾驶车辆；

S5、所述事故智能驾驶车辆根据环境道路场景信息以及事故参与物的运动行为进行自主智能驾驶，重现事故时智能驾驶系统的运行情况。

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