CN115452413A - 车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质，所述系统包括：场景仿真单元，其配置成产生场景数据；车辆及路面模拟单元，其配置成产生模型数据，其中所述模型数据包括待测车辆的车辆模型数据和路面模型数据；仿真注入单元，其配置成将所述场景数据、所述模型数据注入到所述待测车辆的车辆模型中；以及故障注入单元，其配置成向所述车辆模型注入关于制动失效的故障信息。其中，所述车辆模型能够根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行驾驶任务，并且能够响应于所述故障信息调用所述车辆模型的冗余制动系统。

Description

车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及车辆测试领域，具体而言，涉及车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质。
背景技术
目前，自动驾驶/辅助驾驶工况下发生事故的造成的伤亡仍然时有发生。因此，对于自动驾驶/辅助驾驶而言，自动驾驶/辅助驾驶的制动系统冗余的开发尤为重要。而自动驾驶/辅助驾驶的制动系统的验证测试是开发过程中不可避免的项目，目前自动驾驶/辅助驾驶工况下的制动系统失效测试大部分还是基于实际路况进行整车测试。然而，自动驾驶/辅助驾驶的制动系统失效的概率比较低，因而很难在实际路况测试过程中捕捉到失效故障。其次，实车测试过程中的危险性也比较高。因此，目前的技术很难做到满足前期的开发验证需求。
有鉴于此，需要提出一种改进的车辆测试机制。
发明内容
本申请的实施例提供了车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质，用于验证车辆的冗余制动系统/功能是否能够在车辆制动系统出现故障后实现辅助制动。
根据本申请的一方面，提供一种车辆测试系统。所述系统包括：场景仿真单元，其配置成产生场景数据；车辆及路面模拟单元，其配置成产生模型数据，其中所述模型数据包括待测车辆的车辆模型数据和路面模型数据；仿真注入单元，其配置成将所述场景数据、所述模型数据注入到所述待测车辆的车辆模型中；以及故障注入单元，其配置成向所述车辆模型注入关于制动失效的故障信息，其中，所述车辆模型能够根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行驾驶任务，并且能够响应于所述故障信息调用所述车辆模型的冗余制动系统。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述车辆模型包括高级驾驶辅助系统、整车控制器、制动系统控制器、制动系统和制动系统传感器，其中：所述高级驾驶辅助系统被配置成根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行所述驾驶任务；所述制动系统控制器被配置成响应于所述驾驶任务指示所述制动系统执行制动操作；所述制动系统传感器被配置成感测所述制动操作的执行情况，其中，所述执行情况包括所述故障信息导致的故障情况；以及所述制动系统控制器还配置成根据所述制动系统传感器所感测到的所述故障情况向所述整车控制器发起冗余制动请求。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述场景数据包括如下至少一者：激光雷达数据、视频数据、毫米波雷达数据。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述仿真注入单元包括如下至少一者：转发所述激光雷达数据的以太网转发单元、转发所述视频数据的视频转发单元、转发所述毫米波雷达数据的CAN转发单元。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述CAN转发单元还配置成转发所述模型数据。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述制动系统包括轮缸和制动踏板。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述制动系统传感器包括轮缸压力传感器和制动踏板行程传感器。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述系统还包括：评估单元，其配置成所述整车控制器对所述冗余制动请求的执行情况确定冗余制动功能是否正常。
根据本申请的另一方面，提供一种车辆测试方法。所述方法包括：产生场景数据和模型数据，其中，所述模型数据包括待测车辆的车辆模型数据和路面模型数据；将所述场景数据、所述模型数据注入到所述待测车辆的车辆模型中；以及向所述车辆模型注入关于制动失效的故障信息，其中，所述车辆模型能够根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行驾驶任务，并且能够响应于所述故障信息调用所述车辆模型的冗余制动系统。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述车辆模型包括高级驾驶辅助系统、整车控制器、制动系统控制器、制动系统和制动系统传感器，其中：所述高级驾驶辅助系统被配置成根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行所述驾驶任务；所述制动系统控制器被配置成响应于所述驾驶任务指示所述制动系统执行制动操作；所述制动系统传感器被配置成感测所述制动操作的执行情况，其中，所述执行情况包括所述故障信息导致的故障情况；以及所述制动系统控制器还配置成根据所述制动系统传感器所感测到的所述故障情况向所述整车控制器发起冗余制动请求。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述场景数据包括如下至少一者：激光雷达数据、视频数据、毫米波雷达数据。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述仿真注入单元包括如下至少一者：转发所述激光雷达数据的以太网转发单元、转发所述视频数据的视频转发单元、转发所述毫米波雷达数据的CAN转发单元。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述CAN转发单元还配置成转发所述模型数据。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述制动系统包括轮缸和制动踏板。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述制动系统传感器包括轮缸压力传感器和制动踏板行程传感器。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述方法还包括：根据所述整车控制器对所述冗余制动请求的执行情况确定冗余制动功能是否正常。
根据本申请的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器执行如上文所述的任意一种方法。
本申请的一些实施例的车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质能够在无需在实际路况中进行实地验证的情况下测试车辆的冗余制动系统/功能是否能够在车辆制动系统出现故障后实现备份制动，从而可以提高验证的效率和安全性。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本申请的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1示出了根据本申请的一个实施例的车辆测试系统；
图2示出了根据本申请的一个实施例的车辆测试方法。
具体实施方式
出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本申请的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的车辆测试系统和方法、计算机可读存储介质，并且可以在其中实施这些相同或相似的原理，任何此类变化不背离本申请的真实精神和范围。
本申请的一方面提供了一种车辆测试系统。图1示出了根据本申请的一个实施例的车辆测试系统10（以下简称系统10）以及待测车辆的车辆模型20。如图所示，系统10包括场景仿真单元101、车辆及路面模拟单元102、仿真注入单元103和故障注入单元104，从而可以实现对待测车辆的冗余制动能力的测试。具体而言，系统10通过对待测车辆的车辆模型20的测试实现了对待测车辆的测试。车辆模型20的具体构造将在下文中加以详细描述，应当理解，车辆模型20（当其加载到实际车辆平台上时）可以具有与待测车辆一致的运动特性。此外，系统10可以用于各种不同类型的待测车辆的测试，相应地，车辆模型102也需要随之更换。
系统10的场景仿真单元101可以产生场景数据。这里的场景数据是指模拟待测车辆在真实场景下能够采集的、反映车辆周围环境的各类数据。在本申请的一些实施例中，根据用于探测周围环境的传感器的数量和种类的不同，场景数据的形式也会存在差异。在一些示例中，可以利用场景仿真单元101模拟激光雷达、视频采集模块和毫米波雷达的工作过程，场景数据因而可以分别为激光雷达数据、视频数据、毫米波雷达数据。在一些示例中，场景仿真单元101可以通过编写的场景仿真软件在通用计算机上实现。
系统10的车辆及路面模拟单元102可以产生模型数据，模型数据包括待测车辆的车辆模型数据和路面模型数据。车辆及路面模拟单元102在于为车辆模型20提供能够反映待测车辆的物理特性以及测试路面的特性，车辆模型20可以根据模型数据模拟待测车辆的工作状态。例如，车辆模型数据可以包括车辆的轴距、马力、驱动形式、刹车盘构造等信息。而路面模型数据可以包括路面的摩擦力系数、坡度和起伏情况等信息。车辆模型20可以根据提供的模型数据模拟待测车辆在真实路况条件下的工作过程。
系统10的仿真注入单元103可以将场景数据、模型数据注入到待测车辆的车辆模型20中。由场景仿真单元101、车辆及路面模拟单元102所产生的场景数据和模型数据需要通过物理链路注入到车辆模型20中。在一些示例中，仿真注入单元103可能包括多个板载卡，以用于实现不同类型数据的转发。例如，仿真注入单元103包括用于转发激光雷达数据的以太网转发单元（例如，基于TCP/IP协议或者UDP协议工作）、转发视频数据的视频转发单元、转发毫米波雷达数据的CAN转发单元。CAN转发单元基于CAN协议工作，因而还可以用于转发车辆及路面模拟单元102产生模型数据。
系统10的故障注入单元104可以向车辆模型20注入关于制动失效的故障信息。故障信息用于有意引起车辆模型20中的特定类型故障，例如，可以用于触发某种机械动作使得车辆模型20的既定操作无法得以实施。此时，车辆模型20将可以识别到存在故障，并据此做出相应的动作。例如，若车辆模型20的既定制动操作未能正常执行，此时车辆模型20可以识别到存在制动故障并且可以通过车辆模型20内的冗余制动部件执行作为备份的冗余制动操作。换言之，车辆模型20能够根据场景数据、车辆模型数据和路面模型数据执行驾驶任务，并且能够响应于注入的故障信息调用车辆模型20的冗余制动系统。
进一步如图1所示，车辆模型20包括高级驾驶辅助系统201、整车控制器202、制动系统控制器203、制动系统204和制动系统传感器205，并且高级驾驶辅助系统201、整车控制器202、制动系统控制器203等可以通过车辆模型20内的数据总线210（例如CAN总线）实现数据交互。
高级驾驶辅助系统201可以用于实现待测车辆的自动驾驶/辅助驾驶。此外，在制动系统控制器203、制动系统204能正常工作的情况下，高级驾驶辅助系统201的制动任务（驾驶任务之一）是通过制动系统控制器203向制动系统204的各部件下达制动动作而实现的。而在制动系统控制器203、制动系统204不能工作的情况下，整车控制器202也能通过控制待测车辆内的其他部件实现备份（冗余）的制动功能。
具体而言，高级驾驶辅助系统201可以根据场景数据、车辆模型数据和路面模型数据执行驾驶任务，而制动系统控制器203能够响应于驾驶任务中的减速需求指示制动系统204执行制动操作。在本申请的一些实施例中，制动系统204包括轮缸和制动踏板。在制动踏板被正常踏下且轮缸产生正常压力的情况下，制动系统204才能正常执行制动任务。为了模拟制动系统204的非正常工作情况，注入的故障信息可以指示将轮缸和/或制动踏板置于不能执行制动任务的异常状态。例如，故障信息可以指示将轮缸压力降低至较低水平，还可以用于卡滞制动踏板。
制动系统传感器205可以感测制动系统204的制动操作的执行情况。在本申请的一些实施例中，制动系统传感器205包括轮缸压力传感器和制动踏板行程传感器。执行情况包括注入的故障信息导致的故障情况，例如，轮缸压力较低、制动踏板卡滞。在制动系统控制器203接收到故障情况的情况下，其可以根据制动系统传感器205所感测到的故障情况向整车控制器202发起冗余制动请求。
在本申请的一些实施例中，系统10还包括评估单元（图中未示出），评估单元可以根据整车控制器202对冗余制动请求的执行情况确定冗余制动功能是否正常。换言之，系统10可以通过故障注入单元104向车辆模型20注入故障信息以模拟各类制动故障，并且可以通过观察车辆模型20在制动故障情况下是否执行正确的冗余制动来判断待测车辆是否能在制动异常时执行备份的冗余制动动作。具体而言，系统10可以通过评估单元评估整车控制器202是否执行了作为备份的冗余制动动作。
本申请的另一方面提供了一种车辆测试方法。如图2所示，车辆测试方法30（以下简称方法30）包括如下步骤：在步骤S302中产生场景数据和模型数据；在步骤S304中将场景数据、模型数据注入到待测车辆的车辆模型中；以及在步骤S306中向车辆模型注入关于制动失效的故障信息。方法30通过以上步骤可以实现对待测车辆的车辆模型的测试，从而实现对待测车辆的测试。
方法30在步骤S302中产生场景数据和模型数据。其中，模型数据包括待测车辆的车辆模型数据和路面模型数据。这里的场景数据是指模拟待测车辆在真实场景下能够采集的、反映车辆周围环境的各类数据。在本申请的一些实施例中，根据用于探测周围环境的传感器的数量和种类的不同，场景数据的形式也会存在差异。在一些示例中，可以利用场景仿真单元模拟激光雷达、视频采集模块和毫米波雷达的工作过程，场景数据因而可以分别为激光雷达数据、视频数据、毫米波雷达数据。在一些示例中，场景仿真单元可以通过编写的场景仿真软件在通用计算机上实现。
模型数据提供能够反映待测车辆的物理特性以及测试路面的特性的数据，车辆模型可以根据模型数据工作。例如，车辆模型数据可以包括车辆的轴距、马力、驱动形式、刹车盘构造等信息。而路面模型数据可以包括路面的摩擦力系数、坡度和起伏情况等信息。车辆模型可以根据提供的模型数据模拟车辆在真实路况条件下的工作过程。
方法30在步骤S304中将场景数据、模型数据注入到待测车辆的车辆模型中。在步骤S302中所产生的场景数据和模型数据需要通过物理链路注入到车辆模型中。在一些示例中，在步骤S304中可以通过仿真注入单元向车辆模型转发数据，仿真注入单元可能包括多个板载卡，以用于实现不同类型数据的转发。例如，仿真注入单元包括用于转发激光雷达数据的以太网转发单元（例如，基于TCP/IP协议或者UDP协议工作）、转发视频数据的视频转发单元、转发毫米波雷达数据的CAN转发单元。CAN转发单元基于CAN协议工作，因而还可以用于转发车辆及路面模拟单元产生模型数据。
方法30在步骤S306中向车辆模型注入关于制动失效的故障信息。其中，车辆模型能够根据场景数据、车辆模型数据和路面模型数据执行驾驶任务，并且能够响应于故障信息调用车辆模型的冗余制动系统。
故障信息用于刻意引起车辆模型中的特定类型故障，例如，可以用于触发某种机械动作使得车辆模型的既定操作无法得以实施。此时，车辆模型将可以识别到存在故障，并据此做出相应的动作。例如，若车辆模型的既定制动操作未能正常执行，此时车辆模型可以识别到存在制动故障并且可以通过车辆模型内的冗余制动部件执行作为备份的冗余制动操作。
方法30的其他方面可以参考上文所详细描述系统10开展，相关内容一并引用于此，限于篇幅在此不作赘述。
根据本申请的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中存储有指令，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器执行如上文所述的任意一种车辆测试方法。本申请中所称的计算机可读介质包括各种类型的计算机存储介质，可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。举例而言，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、E2PROM、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并能够由通用或专用计算机、或者通用或专用处理器进行存取的任何其他临时性或者非临时性介质。如本文所使用的盘通常磁性地复制数据，而碟则用激光来光学地复制数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员可以根据本申请所披露的技术范围想到其他可行的变化或替换，此等变化或替换皆涵盖于本申请的保护范围之中。在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征还可以相互组合。本申请的保护范围以权利要求的记载为准。

Claims (10)

1.一种车辆测试系统，其特征在于，所述系统包括：
场景仿真单元，其配置成产生场景数据；
车辆及路面模拟单元，其配置成产生模型数据，其中所述模型数据包括待测车辆的车辆模型数据和路面模型数据；
仿真注入单元，其配置成将所述场景数据、所述模型数据注入到所述待测车辆的车辆模型中；以及
故障注入单元，其配置成向所述车辆模型注入关于制动失效的故障信息，其中，
所述车辆模型能够根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行驾驶任务，并且能够响应于所述故障信息调用所述车辆模型的冗余制动系统。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆模型包括高级驾驶辅助系统、整车控制器、制动系统控制器、制动系统和制动系统传感器，其中：
所述高级驾驶辅助系统被配置成根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行所述驾驶任务；
所述制动系统控制器被配置成响应于所述驾驶任务指示所述制动系统执行制动操作；
所述制动系统传感器被配置成感测所述制动操作的执行情况，其中，所述执行情况包括所述故障信息导致的故障情况；以及
所述制动系统控制器还配置成根据所述制动系统传感器所感测到的所述故障情况向所述整车控制器发起冗余制动请求。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述场景数据包括如下至少一者：激光雷达数据、视频数据、毫米波雷达数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述仿真注入单元包括如下至少一者：转发所述激光雷达数据的以太网转发单元、转发所述视频数据的视频转发单元、转发所述毫米波雷达数据的CAN转发单元。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述CAN转发单元还配置成转发所述模型数据。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述制动系统包括轮缸和制动踏板。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述制动系统传感器包括轮缸压力传感器和制动踏板行程传感器。
8.根据权利要求2所述的系统，其中，所述系统还包括：
评估单元，其配置成根据所述整车控制器对所述冗余制动请求的执行情况确定冗余制动功能是否正常。
9.一种车辆测试方法，其特征在于，所述方法包括：
产生场景数据和模型数据，其中，所述模型数据包括待测车辆的车辆模型数据和路面模型数据；
将所述场景数据、所述模型数据注入到所述待测车辆的车辆模型中；以及
向所述车辆模型注入关于制动失效的故障信息，其中，
所述车辆模型能够根据所述场景数据、所述车辆模型数据和所述路面模型数据执行驾驶任务，并且能够响应于所述故障信息调用所述车辆模型的冗余制动系统。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求9所述的方法。
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