CN114666894A - 一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法,其包括:壳体,所述壳体内设有屏蔽层,所述屏蔽层的内侧围成隧道,所述隧道内等距离布设有UWB定位基站,所述UWB定位基站用于实时广播其位置坐标及时间;测试车辆,所述测试车辆安装有UWB定位标签,所述UWB定位标签用于接收所述UWB定位基站的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站的位置坐标及时间计算所述测试车辆的位置信息。本发明涉及的一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法,通过布设的UWB定位基站以及UWB定位标签能够实现在不需要卫星信号以及无线信号的情况下计算出测试车辆的位置信息。
Description
技术领域
本发明涉及智能网联车辆测试技术领域,特别涉及一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法。
背景技术
目前,智能网联汽车的行驶,依赖于GNSS卫星信号和RTK基站信号进行高精度定位,依赖于LTE-V、5G实现V2X的通信,从而进行路径规划与决策。在真实的驾驶环境中,高架、涵洞、隧道等环境常会出现对信号的遮蔽,从而影响车辆的定位精度以及车辆与外界的通信,最终会对车辆的自动驾驶安全性造成影响。因此,在汽车检测中,营造信号遮蔽的场景对智能网联汽车在信号被遮蔽的情况下的功能、性能进行测试有重要意义。
相关技术中,一般可以寻找真实的山体隧道并进行封路,在真实的隧道内对车辆进行测试,但是,在真实山体隧道内测试时,一是封路测试的审批成本较高,二是隧道屏蔽了车辆的卫星信号、通信信号的同时,检测机构安装在车上的数采、数采设备的卫星定位信号、与外界的通信信号也被屏蔽了,无法获得准确的定位信息。
因此,有必要设计一种新的智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法,以克服上述问题。
发明内容
本发明实施例提供一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法,以解决相关技术中封路测试审批成本高,且信号被屏蔽,无法获得准确的定位信息的问题。
第一方面,提供了一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统,其包括:壳体,所述壳体内设有屏蔽层,所述屏蔽层的内侧围成隧道,所述隧道内等距离布设有UWB定位基站,所述UWB定位基站用于实时广播其位置坐标及时间;测试车辆,所述测试车辆安装有UWB定位标签,所述UWB定位标签用于接收所述UWB定位基站的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站的位置坐标及时间计算所述测试车辆的位置信息。
一些实施例中,所述测试车辆上还安装有数采设备,所述数采设备与所述UWB定位标签连接,所述数采设备可接收所述UWB定位标签的信号;且所述数采设备用于测量所述测试车辆的速度、加速度或者车身姿态信息。
一些实施例中,所述壳体内还布设有无线AP,所述无线AP与数据中心信号连接;所述测试车辆上安装有车载CPE,所述车载CPE与无线AP无线连接,且所述车载CPE与所述数采设备信号连接。
一些实施例中,所述屏蔽层的内侧还贴附有吸波材料。
第二方面,提供了一种智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其包括以下步骤:建设壳体,并在所述壳体的内侧设置屏蔽层,使所述屏蔽层的内侧围成隧道;在所述隧道内等距离布设UWB定位基站,其中,所述UWB定位基站可实时广播其位置坐标及时间;在测试车辆上安装UWB定位标签;使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站的位置坐标及时间计算所述测试车辆的位置信息。
一些实施例中,所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站的位置坐标及时间计算所述测试车辆的位置信息,包括:获取所述测试车辆周围的至少三个所述UWB定位基站的位置坐标及时间;根据所述UWB定位基站发出其位置坐标的时间,以及所述UWB定位标签接收到所述UWB定位基站的位置坐标的时间,计算所述测试车辆距离至少三个所述UWB定位基站的距离;根据所述测试车辆距离至少三个所述UWB定位基站的距离,以及至少三个所述UWB定位基站的位置坐标,计算所述测试车辆的位置信息。
一些实施例中,所述测试车辆上还安装有数采设备,所述数采设备与所述UWB定位标签连接;在所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站的位置坐标及时间计算所述测试车辆的位置信息之后,还包括:将所述测试车辆的位置信息输出至所述数采设备。
一些实施例中,所述壳体内布设有无线AP,所述测试车辆上安装有车载CPE;在所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站的位置坐标及时间计算所述测试车辆的位置信息之后,还包括:将所述测试车辆的位置信息以及所述数采设备测量的所述测试车辆的速度、加速度和车身姿态信息通过所述车载CPE和所述无线AP传输至数据中心。
一些实施例中,在所述建设壳体,并在所述壳体的内侧设置屏蔽层,使所述屏蔽层的内侧围成隧道之后,还包括:在所述屏蔽层的内侧贴附吸波材料。
一些实施例中,在所述隧道内等距离布设UWB定位基站之后,还包括:对所述UWB定位基站的位置信息进行测量,并将测量的位置信息输入对应的所述UWB定位基站。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括:
本发明实施例提供了一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法,由于在壳体内设置了屏蔽层,能够切断隧道内外的卫星信号与无线信号,使得壳体能够模拟真实的山体隧道,且通过布设的UWB定位基站以及UWB定位标签能够实现在不需要卫星信号以及无线信号的情况下计算出测试车辆的位置信息,因此,不需要到真实的山体隧道进行封路测试也能够准确的获取定位信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统的壳体的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统的UWB定位基站的布设结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统的结构示意图;
图4为非隧道场景测试系统的结构示意图。
图中:
1、壳体;2、屏蔽层;3、UWB定位基站;4、测试车辆;5、无线AP。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统及测试方法,其能解决相关技术中封路测试审批成本高,且信号被屏蔽,无法获得准确的定位信息的问题。
参见图1和图2所示,为本发明实施例提供的一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统,其可以包括:壳体1,所述壳体1内设有屏蔽层2,其中,壳体1为操作人员建设的足够长的建筑壳体1,所述屏蔽层2的内侧围成隧道,提供设置屏蔽层2,模拟隧道对信号的屏蔽作用,切断隧道内外的卫星信号与无线通信信号,为测试车辆4打造信号屏蔽的驾驶场景;所述隧道内等距离布设有UWB定位基站3,其中,UWB定位基站3沿着隧道的长度方向间隔设置,且每个UWB定位基站3安装后位置固定不变,所述UWB定位基站3用于实时广播其位置坐标及时间,UWB定位基站3的位置信息可以在UWB定位基站3安装完成后通过人工测量,对UWB定位基站3的点位进行精准测绘,保证后续计算出来的测试车辆4的位置信息的准确性;以及测试车辆4,所述测试车辆4安装有UWB定位标签,所述UWB定位标签用于接收所述UWB定位基站3的位置坐标及时间,也就是说,壳体1内UWB定位基站3广播的位置坐标和时间信号能够被UWB定位标签接收到,并且UWB定位标签能够根据所述UWB定位基站3的位置坐标及时间计算所述测试车辆4的位置信息。
本实施例中,通过在隧道内设置UWB定位基站3以及在测试车辆4上设置UWB定位标签,UWB定位标签在接收到UWB定位基站3广播的位置坐标以及时间后,能够准确的计算出测试车辆4的位置信息,且UWB定位基站3和UWB定位标签都在隧道内部,UWB定位基站3广播的信号不会受到任何干扰和屏蔽,UWB定位标签能够准确接收到UWB定位基站3广播的位置坐标以及时间,使得UWB定位标签计算得到的测试车辆4的位置信息也相对精准,在计算测试车辆4的位置信息的过程中,不需要使用卫星信号和无线信号,也不需要到真实的山体隧道进行测试,大大降低了测试成本。
在一些实施例中,参见图3所示,所述测试车辆4上还可以安装有数采设备;所述数采设备与所述UWB定位标签连接,所述数采设备可接收所述UWB定位标签的信号,也就是说,UWB定位标签与数采设备可以实现通信,UWB定位标签计算得到的测试车辆4的位置信息可以传输至数采设备供数采设备使用;且所述数采设备用于测量所述测试车辆4的速度、加速度或者车身姿态信息,也就是说,数采设备安装在测试车辆4上,测试车辆4在移动的过程中,数采设备自身能够计算出测试车辆4的速度、加速度以及车身姿态等信息,以供后续判断车辆的行驶功能及性能等。
进一步,参见图3所示,所述壳体1内还可以布设有无线AP5,以在隧道内构建无线网络,所述无线AP5与数据中心信号连接,其中,无线AP5可以通过有线网或者无线网连接到数据中心,本实施例中,优选采用有线网与数据中心连接;所述测试车辆4上可以安装有车载CPE,所述车载CPE可以与无线AP5实现无线连接,且所述车载CPE与所述数采设备信号连接,使得数采设备测量得到的速度、加速度以及车身姿态等信息通过车载CPE和无线AP5传输至数据中心,同时,UWB定位标签计算得到的测试车辆4的位置信息也可以通过数采设备、车载CPE和无线AP5传输至数据中心。本实施例中,安装的车载CPE相当于wifi模块,通过设置车载CPE以及无线AP5实现数采设备的联网,且可以实现隧道内车-车通信,以及隧道内外的通信。
在一些可选的实施例中,所述屏蔽层2的内侧还可以贴附有吸波材料,以防止信号在隧道内的漫反射。本实施例中,虽然测试车辆4自身的GNSS卫星信号、LTE-V通信信号被隧道的屏蔽层2、吸波材料屏蔽了,但安装在测试车辆4上的数采设备、数采设备可以通过CPE-AP-有线专网实现了无线车-车,车-云通信;通过UWB定位标签实现了数采设备对测试车辆4的位置测量,既可为测试车辆4打造信号屏蔽的驾驶场景,又为车上的数采设备提供了通信信号及高精定位信息。
本发明实施例还提供了一种智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其可以包括以下步骤:
步骤1:建设壳体1,并在所述壳体1的内侧设置屏蔽层2,使所述屏蔽层2的内侧围成隧道。
进一步,在所述建设壳体1,并在所述壳体1的内侧设置屏蔽层2,使所述屏蔽层2的内侧围成隧道之后,还可以包括:在所述屏蔽层2的内侧贴附吸波材料,防止信号在隧道内的漫反射。
步骤2:在所述隧道内等距离布设UWB定位基站3,其中,所述UWB定位基站3可实时广播其位置坐标及时间。
优选的,在所述隧道内等距离布设UWB定位基站3之后,还可以包括:对所述UWB定位基站3的位置信息进行测量,并将测量的位置信息输入对应的所述UWB定位基站3。本实施例中,先安装UWB定位基站3,再对UWB定位基站3的位置进行精准测绘,可以保证UWB定位基站3广播出的位置信息较为准确。
步骤3:在测试车辆4上安装UWB定位标签。
步骤4:使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站3的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站3的位置坐标及时间计算所述测试车辆4的位置信息。
于步骤4中,所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站3的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站3的位置坐标及时间计算所述测试车辆4的位置信息,可以包括:获取所述测试车辆4周围的至少三个所述UWB定位基站3的位置坐标及时间,其中,测试车辆4在隧道内移动的过程中,随着测试车辆4的移动,测试车辆4距离每个UWB定位基站3的距离都在改变,有的UWB定位基站3距离测试车辆4近,有的UWB定位基站3距离测试车辆4远,UWB定位标签在对测试车辆4的位置信息进行计算时,可以获取UWB定位标签附近的至少三个UWB定位基站3的位置坐标及对应的时间信息,位置越近信号也相对更强一些;根据所述UWB定位基站3发出其位置坐标的时间,以及所述UWB定位标签接收到所述UWB定位基站3的位置坐标的时间,计算所述测试车辆4分别距离至少三个所述UWB定位基站3的距离,其中测试车辆4距离各UWB定位基站3的距离计算公式可以为s=c*Δt,式中,c为光速,Δt为UWB定位基站3发出其位置坐标的时间与UWB定位标签接收到UWB定位基站3的位置坐标的时间之差;可以根据所述测试车辆4距离至少三个所述UWB定位基站3的距离,以及至少三个所述UWB定位基站3的位置坐标,计算所述测试车辆4的位置信息,从而确定测试车辆4的高精定位信息。
进一步,所述测试车辆4上还安装有数采设备,所述数采设备与所述UWB定位标签连接;在所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站3的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站3的位置坐标及时间计算所述测试车辆4的位置信息之后,还可以包括:将所述测试车辆4的位置信息输出至所述数采设备。也就是说UWB定位标签与数采设备之间可以通信,UWB定位标签计算得到的测试车辆4的位置信息可以发送至数采设备供数采设备使用。
在一些可选的实施例中,所述壳体1可以内布设有无线AP5,所述测试车辆4上安装有车载CPE,所述无线AP5可以与数据中心信号连接;所述车载CPE与无线AP5无线连接,且所述车载CPE与所述数采设备信号连接;在所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站3的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站3的位置坐标及时间计算所述测试车辆4的位置信息之后,还可以包括:将所述测试车辆4的位置信息以及所述数采设备测量的所述测试车辆4的速度、加速度和车身姿态信息通过所述车载CPE和所述无线AP5传输至数据中心,以便于在数据中心通过测量的这些数据实现对测试车辆4的行驶功能、性能的判断和评价。
本发明实施例提供的测试方法可以实现对信号屏蔽状态下的自动驾驶车辆速度、位置、行驶功能、性能的精确测量和评价。
参见图4所示,当测试车辆4位于非隧道场景时,测试车辆4能够接收卫星信号以及无线通信信号,可以通过测试车辆4上的GNSS模块测量车辆的位置信息,通过4G模块实现联网通信。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是,在本发明中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种智能网联车辆信号遮蔽测试系统,其特征在于,其包括:
壳体(1),所述壳体(1)内设有屏蔽层(2),所述屏蔽层(2)的内侧围成隧道,所述隧道内等距离布设有UWB定位基站(3),所述UWB定位基站(3)用于实时广播其位置坐标及时间;
测试车辆(4),所述测试车辆(4)安装有UWB定位标签,所述UWB定位标签用于接收所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间计算所述测试车辆(4)的位置信息。
2.如权利要求1所述的智能网联车辆信号遮蔽测试系统,其特征在于:
所述测试车辆(4)上还安装有数采设备,所述数采设备与所述UWB定位标签连接,所述数采设备可接收所述UWB定位标签的信号;
且所述数采设备用于测量所述测试车辆(4)的速度、加速度或者车身姿态信息。
3.如权利要求2所述的智能网联车辆信号遮蔽测试系统,其特征在于:
所述壳体(1)内还布设有无线AP(5),所述无线AP(5)与数据中心信号连接;
所述测试车辆(4)上安装有车载CPE,所述车载CPE与无线AP(5)无线连接,且所述车载CPE与所述数采设备信号连接。
4.如权利要求1所述的智能网联车辆信号遮蔽测试系统,其特征在于:所述屏蔽层(2)的内侧还贴附有吸波材料。
5.一种智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其特征在于,其包括以下步骤:
建设壳体(1),并在所述壳体(1)的内侧设置屏蔽层(2),使所述屏蔽层(2)的内侧围成隧道;
在所述隧道内等距离布设UWB定位基站(3),其中,所述UWB定位基站(3)可实时广播其位置坐标及时间;
在测试车辆(4)上安装UWB定位标签;
使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间计算所述测试车辆(4)的位置信息。
6.如权利要求5所述的智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其特征在于,所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间计算所述测试车辆(4)的位置信息,包括:
获取所述测试车辆(4)周围的至少三个所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间;
根据所述UWB定位基站(3)发出其位置坐标的时间,以及所述UWB定位标签接收到所述UWB定位基站(3)的位置坐标的时间,计算所述测试车辆(4)距离至少三个所述UWB定位基站(3)的距离;
根据所述测试车辆(4)距离至少三个所述UWB定位基站(3)的距离,以及至少三个所述UWB定位基站(3)的位置坐标,计算所述测试车辆(4)的位置信息。
7.如权利要求5所述的智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其特征在于,所述测试车辆(4)上还安装有数采设备,所述数采设备与所述UWB定位标签连接;
在所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间计算所述测试车辆(4)的位置信息之后,还包括:
将所述测试车辆(4)的位置信息输出至所述数采设备。
8.如权利要求7所述的智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其特征在于,所述壳体(1)内布设有无线AP(5),所述测试车辆(4)上安装有车载CPE;
在所述使用所述UWB定位标签接收所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间,并根据所述UWB定位基站(3)的位置坐标及时间计算所述测试车辆(4)的位置信息之后,还包括:
将所述测试车辆(4)的位置信息以及所述数采设备测量的所述测试车辆(4)的速度、加速度和车身姿态信息通过所述车载CPE和所述无线AP(5)传输至数据中心。
9.如权利要求5所述的智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其特征在于,在所述建设壳体(1),并在所述壳体(1)的内侧设置屏蔽层(2),使所述屏蔽层(2)的内侧围成隧道之后,还包括:在所述屏蔽层(2)的内侧贴附吸波材料。
10.如权利要求5所述的智能网联车辆信号遮蔽测试方法,其特征在于,在所述隧道内等距离布设UWB定位基站(3)之后,还包括:
对所述UWB定位基站(3)的位置信息进行测量,并将测量的位置信息输入对应的所述UWB定位基站(3)。
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