CN113588289A - 一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统及测试方法 - Google Patents

一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统及测试方法,系统由多组GPS/RTK天线模块、多个陀螺仪、车车通讯天线、数据采集转换装置、汽车CAN盒工具、电源以及上位机组成,该系统除可记录存储泊车期间车辆底盘、舒适、信息等多路总线的数据之外,还可测试车辆与周围目标车的距离,位置状态的实时变化,并该数据以CAN总线数据的形式与车辆内部信号保持同步,有利于数据的挥回放与分析;测试方法能够对当前车载自动泊车系统的功能逻辑及泊车表现进行测试,获得精准的测试结果,通过使用定位设备对泊车数据进行测量,降低了实际测试过程中人工测量和统计所带来的误差与时间成本;利用该测试系统及方法也能够增大测试覆盖度。

Description

一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统及测试方法
技术领域
本发明属于汽车电子电气功能测试技术领域,具体涉及一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统及测试方法。
背景技术
在汽车驾驶辅助功能日益增多,基于安全和舒适度的考虑,对其功能的要求也在不断提升。目前,越来越多的乘用车开始装备自动泊车功能,包括超声波雷达方案的自动泊车配置、雷达视频融合的自动泊车配置等。自动泊车具备如下优点:1、具备水平车位、垂直车位的搜索与泊入能力;2、具备水平车位的泊出能力;3、具有车辆前/后向距离报警功能。在对于该功能进行测试时,虚拟仿真测试虽然可以满足对其逻辑状态跳转的测试验证,但因目前仿真模型仍与真实车辆状态和道路环境有一定差距,需要基于实车对自动泊车功能进行测试验证。因此,研发一种自动泊车实车测试系统及方法具有十分重要的意义。
现有技术CN111880511A公开了一种无人车泊车能力测试系统及测试方法,包括:该系统包括测试场地、第一参考车辆、路侧单元、控制中心以及待测车辆;但是其针对停车场这一类典型场景构建相应的测试场景和测试方法,涵盖路侧停车、地面停车、地下停车和立体停车场停车等一系列场景,并且而在测试场景中使用模拟真实行人光学和雷达特征的人体模型,搭载在移动平台上进行移动,并不能实现通过定位装置,直接而获得车辆泊车位置的准确数据,从而判断泊车功能的优劣。
现有技术CN110377006A公开了一种泊车测试系统和方法,该泊车测试系统包括上位机、硬件在环仿真平台以及设置于车辆上的待测泊车系统,其中:硬件在环仿真平台分别与上位机和泊车待测泊车系统连接;上位机用于生成测试指令并发送至硬件在环仿真平台;硬件在环仿真平台用于根据测试指令生成泊车仿真场景,并将通过与上位机交互形成的仿真视频信号以及根据泊车仿真场景形成泊车信号发送至待测泊车系统;待测泊车系统,用于根据泊车信号及仿真视频信号,生成泊车控制信号,并通过泊车控制信号控制泊车仿真场景中的虚拟车辆进行泊车。但是,其仅仅通过虚拟仿真的方式进行自动泊车的测试验证,由于理想模型与实车实际环境存在差异,而没有办法真正验证泊车姿态的优劣情况。
现有技术CN108414238A还公开了一种自动泊车功能实车测试系统及测试方法,系统包括车辆子系统、无人机子系统和数据处理显示子系统,车辆子系统用于采集发送自动泊车控制器计算的车辆位姿、车位位置、障碍物位置数据,搭载图像传感器无人机子系统用于采集真实的车辆位姿、车位位置、障碍物位置数据,数据处理显示子系统用于实时的显示车辆、车位、障碍物的真实数据及自动泊车控制器的计算数据,并能对数据进行处理,给出量化指标,获得真实的车辆及真实的传感器的功能表现测试结果。但是,其基于无人机视频采集获得车辆姿态,从而判断车辆泊车表现的优劣;视频识别的方式对于光线条件与识别精度都具有局限性;且识别的距离数据不好与车辆内部CAN信号同步记录保存回放。
综上,现有公开的对于自动泊车测试系统及方法,以虚拟仿真验证为主,目前没有针对实车自动泊车功能测试的高效测试方案。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统,还提供一种具有高精度定位的自动泊车实车测试方法,以解决针对实车自动泊车功能进行高效测试,通过定位装置,直接而获得车辆泊车位置的准确数据,从而判断泊车功能的优劣的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统,由多组GPS/RTK天线模块、多个陀螺仪、车车通讯天线、数据采集转换装置、汽车CAN盒工具、电源以及上位机组成;
所述GPS/RTK天线模块用于获取高精度本车与目标车位置信息;所述陀螺仪用于获取本车与目标车的运动状态信息;所述GPS/RTK天线模块和陀螺仪分别与数据采集转换装置相连;所述数据采集转换装置与车车通讯天线相连,用于传输数据;所述数据采集转换装置经CAN线与CANoe VN1640相连,将采集到的距离与速度等信号转换为CAN信号;测试用车经CAN与CANoe VN1640相连,CANoe VN1640接收数据采集转换装置与测试车辆自身总线信号,发送至上位机,获得自动泊车相应的测试数据。
进一步地,所述GPS/RTK天线模块为2组,每组均含便携式移动基站。
进一步地,所述陀螺仪为2个。
进一步地,所述数据采集转换装置包括主车数据采集转换装置和从车数据采集转换装置,所述从车数据采集转换装置通过车车通讯天线与主车数据采集转换装置相连,主车数据采集转换装置经CAN线与CANoe VN1640相连。
一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统的测试方法,包括以下步骤:
A、搭建GPS/RTK天线模块,所述GPS/RTK天线模块含便携式移动基站,选取空旷的测试场地,连接GPS天线开启移动基站,搜索并锁定卫星;
B、标定,通过搭载了APA功能的测试车以及构成泊车车位的目标车实际位置与系统输出位置距离,调整定位设备的参数,修正误差,使系统输出距离与实际距离保持一致;
C、完成系统各模块的标定后,按照测试内容,通过改变测试车辆周围目标车的相对位置,获得不同类型与不同尺寸的车位,记录车位宽度与深度,以及确定车位边界线的参考基准;
D、开启测试系统,数据采集转换装置按主从进行区分,测试车位的目标车搭载从模块,用于获得目标车的状态信号,并通过车车通讯天线将数据发送至主模块,主模块接收被测车辆的状态信号并按照车车通讯传输的目标车信息,获得两车相对的位置信息与相对的运动状态,将上述信息转换为CAN信号,经由CANoe VN1640发送至上位机中;
E、通过上位机接收数据采集转换装置发出500Kbit的CAN数据,获得自动泊车期间车辆的位置变化、运动状态等信息,通过上位机接收测试车辆自车的CAN总线数据,监控并记录自动泊车期间档位切换、距离检测等信号变化;
F、以垂直双车车位为例,泊车完成后,将车位信息宽度、深度等信息与上位机接收到的高精度距离信息进行计算,通过计算获得被测车辆的泊车表现,包括被测车辆各轮与车位四周空隙距离、车头基于Y轴的凸凹情况、被测车辆基于X轴的倾斜情况等,客观验证与评价车辆的自动泊车功能。
进一步地,步骤D,所述目标车的状态信号包括位置信息信号和运动状态信号。
进一步地,所述CANoe VN1640能够对以上CAN数据实时显示与记录存储。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明能够对当前车载自动泊车系统的功能逻辑及泊车表现进行测试,获得精准的测试结果,通过使用定位设备对泊车数据进行测量,降低了实际测试过程中人工测量和统计所带来的误差与时间成本;利用该测试系统及方法也能够增大测试覆盖度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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他相关的附图。
图1测试系统架构图;
图2测试环境示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示,本发明具有高精度定位的自动泊车实车测试系统,由2组GPS天线、2个陀螺仪、车车通讯天线、数据采集转换装置、汽车CAN盒工具、电源以及上位机组成。
所述2组GPS天线,主车与自车各搭载一套。GPS与陀螺仪二者无直接数据交互,二者分别通过各自接线连接至数据采集转换装置的数据采集模块。
所述数据采集转换装置包括主车数据采集转换装置和从车数据采集转换装置;
所述GPS天线能够与RTK差分定位技术结合获得高精度本车与目标车位置信息;所述陀螺仪用于获取本车与目标车的运动状态信息;所述从车数据采集转换装置经车车通讯天线与主车数据采集转换装置相连,将数据传输至主车数据采集转换装置;所述主车数据采集转换装置经CAN线与CANoe VN1640相连,将采集到的距离与速度等信号转换为CAN信号;测试用车经CAN与CANoe VN1640相连,CANoe VN1640接收数据采集转换装置与测试车辆自身总线信号,发送至上位机,获得自动泊车相应的测试数据。
如图2测试环境示意图所示,以图示测试环境为例,上述具有高精度定位的自动泊车实车测试系统的测试方法,包括以下步骤:
步骤一,搭建GPS/RTK天线模块(含便携式移动基站)。普通的GPS定位精度误差单位为米,该基站可以实现差分修正,为GPS差分修正偏差,以提高定位精度到厘米级。选取空旷的测试场地,连接GPS天线开启移动基站,搜索并锁定卫星。
步骤二,标定,通过两车实际位置与系统输出位置距离,调整定位设备的参数,修正误差,使系统输出距离与实际距离保持一致。
步骤三,按照系统连接关系框图,完成系统各模块主要指GPS/RTK模块的标定后,按照测试内容,通过改变测试车辆周围目标车的相对位置,获得不同类型与不同尺寸的车位。记录车位宽度与深度,以及确定车位边界线的参考基准。
步骤四,开启测试系统,数据采集转换装置按主从进行区分。测试车位的目标车搭载从模块,用于获得目标车的状态信号(位置信息,运动状态等),并通过车车通讯天线将数据发送至主模块。主模块接收被测车辆的状态信号(位置信息,运动状态等)并按照车车通讯传输的目标车信息,获得两车相对的位置信息与相对的运动状态。将上述信息转换为CAN信号,经由CANoe VN1640发送至上位机中。其中,搭载了APA功能的车辆为主车,构成泊车车位的车为从车,主车与从车安装的对应为主模块与从模块。二者共通的是GPS/RKT定位装置、天线、数据收发装置、电源装置,区别是主车相比从车,额外有CAN输出接口,CAN盒以及解析记录数据的上位机。
步骤五,通过上位机接收数据采集转换装置发出500Kbit的CAN数据,获得自动泊车期间车辆的位置变化、运动状态等信息。通过上位机接收测试车辆自车的CAN总线数据,监控并记录自动泊车期间档位切换、距离检测等信号变化。并通过CANoe软件实现对以上数据实时显示与记录存储。其中,所述数据为CAN数据,其内容按各整车厂定义有所不同,但主要包括两部分:第一部分是测试车辆内部控制器发出的CAN信号,例如有APA、ESP等控制器发送,典型信号有APA状态信号、ESP响应信号、仪表开关操作信号。第二部分是高精度设备传输的信号,典型信号有两车相对X轴距离、相对Y轴距离、相对速度等信号。
步骤六,如图2所示,以垂直双车车位为例,泊车完成后,将车位信息宽度、深度等信息与上位机接收到的高精度距离信息进行计算,通过计算获得被测车辆的泊车表现,包括被测车辆各轮与车位四周空隙距离、车头基于Y轴的凸凹情况、被测车辆基于X轴的倾斜情况等。实现客观验证与评价车辆的自动泊车功能。
本发明能够通过高精度定位装置实现泊车功能的测试验证,该系统除了可以记录存储泊车期间车辆底盘、舒适、信息等多路总线的数据之外,还实现了如下新功能:测试车辆与周围目标车的距离,位置状态的实时变化,并该数据以CAN总线数据的形式与车辆内部信号保持同步,有利于数据的挥回放与分析,该仿真方法提升了测试精确度,并在此方法基础上设计给出详细的测试系统方案及实施案例。在实际道路环境下,获得车辆自动泊车功能的准确数据。通过这种具有高精度定位的实车测试,提升自动泊车功能测试的质量。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统,其特征在于:由多组GPS/RTK天线模块、多个陀螺仪、车车通讯天线、数据采集转换装置、汽车CAN盒工具、电源以及上位机组成;
所述GPS/RTK天线模块用于获取高精度本车与目标车位置信息;所述陀螺仪用于获取本车与目标车的运动状态信息;所述GPS/RTK天线模块和陀螺仪分别与数据采集转换装置相连;所述数据采集转换装置与车车通讯天线相连,用于传输数据;所述数据采集转换装置经CAN线与CANoe VN1640相连,将采集到的距离与速度等信号转换为CAN信号;测试用车经CAN与CANoe VN1640相连,CANoe VN1640接收数据采集转换装置与测试车辆自身总线信号,发送至上位机,获得自动泊车相应的测试数据。
2.根据权利要求1所述的一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统,其特征在于:所述GPS/RTK天线模块为2组,每组均含便携式移动基站。
3.根据权利要求1所述的一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统,其特征在于:所述陀螺仪为2个。
4.根据权利要求1所述的一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统,其特征在于:所述数据采集转换装置包括主车数据采集转换装置和从车数据采集转换装置,所述从车数据采集转换装置通过车车通讯天线与主车数据采集转换装置相连,主车数据采集转换装置经CAN线与CANoe VN1640相连。
5.一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统的测试方法,包括以下步骤:
A、搭建GPS/RTK天线模块,所述GPS/RTK天线模块含便携式移动基站,选取空旷的测试场地,连接GPS天线开启移动基站,搜索并锁定卫星;
B、标定,通过搭载了APA功能的测试车以及构成泊车车位的目标车实际位置与系统输出位置距离,调整定位设备的参数,修正误差,使系统输出距离与实际距离保持一致;
C、完成系统各模块的标定后,按照测试内容,通过改变测试车辆周围目标车的相对位置,获得不同类型与不同尺寸的车位,记录车位宽度与深度,以及确定车位边界线的参考基准;
D、开启测试系统,数据采集转换装置按主从进行区分,测试车位的目标车搭载从模块,用于获得目标车的状态信号,并通过车车通讯天线将数据发送至主模块,主模块接收被测车辆的状态信号并按照车车通讯传输的目标车信息,获得两车相对的位置信息与相对的运动状态,将上述信息转换为CAN信号,经由CANoe VN1640发送至上位机中;
E、通过上位机接收数据采集转换装置发出500Kbit的CAN数据,获得自动泊车期间车辆的位置变化、运动状态等信息,通过上位机接收测试车辆自车的CAN总线数据,监控并记录自动泊车期间档位切换、距离检测等信号变化;
F、以垂直双车车位为例,泊车完成后,将车位信息宽度、深度等信息与上位机接收到的高精度距离信息进行计算,通过计算获得被测车辆的泊车表现,包括被测车辆各轮与车位四周空隙距离、车头基于Y轴的凸凹情况、被测车辆基于X轴的倾斜情况等,客观验证与评价车辆的自动泊车功能。
6.根据权利要求5所述的一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统的测试方法,其特征在于:步骤D,所述目标车的状态信号包括位置信息信号和运动状态信号。
7.根据权利要求5所述的一种具有高精度定位的自动泊车实车测试系统的测试方法,其特征在于:所述CANoe VN1640能够对以上CAN数据实时显示与记录存储。
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