WO2021044941A1 - 車両運転試験装置、運転性能試験システムおよび運転性能試験方法 - Google Patents

車両運転試験装置、運転性能試験システムおよび運転性能試験方法 Download PDF

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謙治 刀禰
衛 城
信一郎 西村
將之 清水
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三菱重工機械システム株式会社
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    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
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    • G—PHYSICS
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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle driving test device, a driving performance test system, and a driving performance test method.
  • Vehicle test equipment includes a collision test device that confirms safety, a test course that confirms driving performance, and the like.
  • Patent Document 1 discloses an invention of a test system and a test method for carrying out an operation test of a safe driving support application by simulating the behavior of a peripheral vehicle under various road surface conditions existing in a real environment.
  • a vehicle equipped with a driving support function detects a driving state, controls the behavior of the vehicle based on the result, and outputs driving support information. Therefore, it is necessary to evaluate whether the running state is properly detected and whether the control suitable for the detected running state is performed.
  • the test system according to the invention described in Patent Document 1 is performed as a simulation simulating the behavior of surrounding vehicles under various road surface conditions existing in the actual environment.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and provides a vehicle driving test apparatus, a driving performance test system, and a driving performance test method capable of performing tests under various conditions with high reproducibility. With the goal.
  • the vehicle driving test apparatus for achieving the object of the above invention is equipped with a test target vehicle, a test stage capable of changing the posture and orientation of the test target vehicle, and an environment around the test target vehicle.
  • the environment reproduction mechanism that reproduces the above, the driving condition reproduction mechanism that moves relative to the test target vehicle and reproduces the running state of the test target vehicle, the test stage, the traveling condition reproduction mechanism, and the environment reproduction mechanism.
  • the building is provided with a cover and an indoor space around the test stage.
  • the driving performance test system for achieving the object of the present invention includes the vehicle driving test device described above, an operation information acquisition device for acquiring operation information of the vehicle mounted on the test stage, and the operation information acquisition device. It includes a control device that controls the behavior of each part based on the acquisition result of the operation information acquisition device, and outputs the environment and behavior of the vehicle at the next timing as a test result based on the operation information.
  • the test target vehicle is mounted on the test stage by controlling the step of adjusting the environment around the test stage and the posture of the test stage.
  • This includes a step of acquiring the operation information, and a step of detecting the state of the test target vehicle after a lapse of a predetermined time from the time when the operation information is acquired.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a driving performance test system including the vehicle driving test device of the present embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the sensor of the vehicle to be tested.
  • FIG. 3 is a front view showing a schematic configuration of a vehicle driving test device.
  • FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of a vehicle driving test device.
  • FIG. 5 is a plan view showing an outline of a vehicle driving test installation.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the driving performance test method.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a driving performance test method.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a driving performance test method.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a driving performance test method.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a driving performance test system 10 including the vehicle driving test device 12 of the present embodiment.
  • the driving performance test system 10 shown in FIG. 1 reproduces the running state of the test target vehicle 8 and tests the test target vehicle 8. It includes a vehicle driving test device 12, an operation information acquisition device 14, and a control device 16.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the sensor of the vehicle to be tested.
  • FIG. 3 is a front view showing a schematic configuration of a vehicle driving test device.
  • FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of a vehicle driving test device.
  • FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a vehicle driving test device.
  • the vehicle driving test device 12 reproduces the surrounding environment and the driving state of the test target vehicle 8 and acquires the vehicle operation information of the test target vehicle 8.
  • the vehicle driving test device 12 includes a test stage 22, an environment reproduction mechanism 26, a traveling condition reproduction mechanism 28, and a building 30.
  • the test target vehicle 8 is a vehicle to be tested by the driving performance test system 10 and the vehicle driving test device 12.
  • the test target vehicle 8 is not particularly limited, but basically has an automatic driving function, a driving support function, and the like.
  • the test target vehicle 8 is provided with at least one sensor that detects the surrounding environment, and automatically drives or supports driving based on the detection result of the sensor.
  • the test target vehicle 8 includes a sensor unit 121 and an operation information output unit 123.
  • the test target vehicle 8 has various functions necessary for traveling in addition to the above configuration.
  • the vehicle 8 to be tested may have a structure including only a vehicle body and necessary sensors as a test body.
  • the sensor unit 121 is a sensor that acquires information around the own vehicle.
  • various sensors for detecting surrounding objects and situations such as a camera, a millimeter-wave radar, an infrared sensor, and LiDAR (Light Detection and Ringing, Laser Imaging Detection and Ranking) can be used.
  • the test target vehicle 8 shown in FIG. 5 is provided with a millimeter wave radar 214, a camera 216, and LiDAR 217 on the front side of the vehicle, a millimeter wave radar 215 on the side surface of the vehicle, and a camera 216 on the side surface and the rear side of the vehicle.
  • the millimeter wave radar 214 is a sensor capable of detecting a distant object, for example, a 76-78 GHz millimeter wave radar, and acquires information in a measurement range of 224.
  • the millimeter wave radar 215 is a sensor that detects an object in a range narrower than that of the millimeter wave radar 214, for example, a 24 GHz millimeter wave radar, and acquires information on a measurement range 225.
  • the camera 216 acquires an image in the shooting range 226.
  • LiDAR217 acquires information on the measurement range 227.
  • the sensor unit 121 outputs the acquired information from the sensor detection information output unit 122.
  • the operation information output unit 123 outputs the operation information determined by the test target vehicle 8.
  • the operation information includes information on operation results such as steering wheel, accelerator, brake, and shift change.
  • the test stage 22 is arranged at one end side in the longitudinal direction of the vehicle driving test device 12 and in the central portion in the lateral direction, and is configured to be movable in the lateral direction by the moving mechanism 115.
  • the test stage 22 is a pallet on which the test target vehicle 8 is installed.
  • the test stage 22 changes the posture of the stage surface 111 on which the test target vehicle 8 is installed.
  • the test stage 22 includes four roller belts 112 arranged at the center of the stage surface 111, each roller belt 112 has a swingable pivot 113, and an actuator 114 capable of expanding and contracting the pivot 113.
  • the test stage 22 raises and lowers and tilts the stage surface 111 by expanding and contracting the actuator 114, respectively, and changes the posture.
  • the test stage 22 may further have a table mechanism for rotating the stage surface 111.
  • a table mechanism for rotating the stage surface 111 by providing the roller belt 112, it is possible to carry out a test in which the tires of the vehicle 8 to be tested are rotated.
  • the test stage 22 may use the stage surface 111 as a plate-shaped member.
  • the test stage 22 changes the posture of the vehicle 8 to be tested by raising and lowering, tilting, and turning the stage surface 111, with respect to the road surface when turning left or right, cornering, climbing a slope, descending a slope, starting, or braking. Reproduce the posture.
  • the environment reproduction mechanism 26 adjusts the environment inside the building 30, and sets the environment around the vehicle 8 to be tested, that is, the environment within the range of detection by the sensor, as the environment of the test conditions.
  • the environment reproduction mechanism 26 includes a precipitation equipment 102, a snowfall equipment 103, a sunshine equipment 104, a temperature / humidity / pressure adjustment equipment 105, a fog generation equipment 106, a blower equipment 107, a dust generation equipment 108, and a hail fall equipment 109. , Electromagnetic noise generating equipment 110, and the like.
  • Precipitation equipment 102 drops a predetermined amount of water as water droplets on the test area to reproduce rain.
  • the snowfall equipment 103 manufactures snow, drops the manufactured snow on the test area, and reproduces the snow.
  • the sunshine equipment 104 illuminates the test area and reproduces the daytime environment.
  • the sunshine equipment 104 may irradiate the vehicle to be tested with a predetermined illuminance light source to reproduce the sun.
  • the air temperature / humidity / atmospheric pressure adjusting equipment 105 is an air conditioner having a heating function, a heating / reducing function, a humidifying function, and a dehumidifying function, and the temperature and humidity of the test space are used as test conditions. Further, the air temperature / humidity / atmospheric pressure adjusting equipment 105 is provided with a pump and pressurizes and depressurizes the pressure to set the test condition.
  • the mist generator 106 injects mist-like water to reproduce the mist in the test area.
  • the blower equipment 107 has a blower capable of controlling the wind direction and speed, and controls the blower so that the wind direction and speed in the test area are set as the upper limit of the test.
  • the dust generation equipment 108 generates dust in the test area.
  • the hail-falling equipment 109 produces ice and drops the produced ice on the test area to reproduce the hail.
  • the electromagnetic noise generating equipment 110 generates electromagnetic noise around the test area. As a result, it is possible to create a test environment in which a component that interferes with sensor detection is generated.
  • the environment reproduction mechanism 26 can set the inside of the building 30 as the test condition by controlling each part based on the test condition.
  • the traveling condition reproduction mechanism 28 reproduces the traveling state in the region where the sensor of the test target vehicle 8 installed on the test stage 22 executes detection. Specifically, the traveling condition reproduction mechanism 28 moves an object that moves relatively under the condition that the test target vehicle 8 is traveling.
  • the traveling condition reproduction mechanism 28 includes a road infrastructure 130 and a moving body 140.
  • the road infrastructure 130 includes road surfaces 131, 135, 136.
  • the road surface 131 is a road surface that reproduces a three-lane road.
  • the road surface 135 is a road surface having a curve.
  • the road surface 136 is a spare road surface having the same shape as the road surface 131.
  • the road infrastructure 130 has rails, and the road surfaces 131, 135, and 136 are configured to be movable on the rails 137.
  • the road infrastructure 130 also includes a mechanism for moving the road surface used for the test to a position facing the test stage 22. Further, the road infrastructure 130 may be provided with various road surfaces for testing, such as a road surface that reproduces sand and an unpaved road surface.
  • the road infrastructure 130 is provided with a temperature control function 133 inside the road surface 131, and can take a state in which the road surface 131 is frozen or a state in which the road surface is heated.
  • the road infrastructure 130 may also have, for example, traffic signals, pedestrian crossings, signs, guardrails and buildings, depending on the purpose of the test.
  • the traffic signal, pedestrian crossing, sign, guardrail, and building may be the moving body 140 described later.
  • the moving body 140 is various objects that move relative to the vehicle 8 to be tested.
  • the moving body 140 includes a peripheral vehicle 141 and a humanoid model 142.
  • the mobile body 140 is movable with respect to the road infrastructure 130.
  • the moving body 140 is placed on the road infrastructure 130 and moves its position on the road surface based on the test conditions.
  • the moving body 140 may be moved by remote control, or may be manually or automatically moved based on the test state.
  • the building 30 is a building in which the test stage 22, the environment reproduction mechanism 26, and the running condition reproduction mechanism 28 are arranged inside.
  • the surrounding environment of the test target vehicle 8 mounted on the test stage 22 is an indoor environment, and is a closed space.
  • the space of the road infrastructure is wider than the detection range of the vehicle sensor.
  • the building 30 preferably has a test area of, for example, 80 m or more in the longitudinal direction and 15 m or more in the lateral direction. It is preferable that the wall surface of the test area of the building 30 is not detected by the sensor unit 121 of the vehicle 8 to be tested.
  • the wall surface of the test area of the building 30 may be represented by an image so that the camera 216 does not recognize it as a wall surface.
  • the vehicle driving test device 12 can acquire the operation information determined and operated by the test target vehicle 8 under a predetermined environment to be reproduced.
  • the operation information acquisition device 14 communicates with the test target vehicle 8 and acquires operation information determined by the vehicle.
  • the operation information acquisition device 14 outputs the acquired operation information to the control device 16.
  • the operation information acquisition device 14 may be integrated with the vehicle driving test device 12, or may be integrated with the vehicle to be tested 8.
  • the control device 16 includes a recording unit 310, an input unit 320, a calculation unit 330, and an output unit 340.
  • the recording unit 310 stores various data, and the scenario program 311 is recorded.
  • the scenario program 311 the traveling conditions of the vehicle, the test conditions reproduced by the environment reproduction mechanism 26, and the transition information of the objects around the traveling vehicle reproduced by the traveling condition reproduction mechanism 28 are stored corresponding to the time axis. To.
  • the input unit 320 is a mouse, a keyboard, and a touch panel, and the operator inputs various information.
  • the operation unit 321 is an operation device and an emergency stop button of each environmental test equipment, and operates and stops the environmental test equipment.
  • the calculation unit 330 calculates adjustment conditions such as the movement amount of the test stage 410, the road infrastructure 430, and the moving body 440 based on the results of the scenario program 311 and the operation information acquisition device 14. Further, the calculation unit 330 outputs the vehicle posture information 18 which is the posture of the vehicle to the test target vehicle 8.
  • the vehicle attitude information 18 includes the attitude and acceleration of the vehicle 8 to be tested with respect to the six axes, and also includes information necessary for vehicle control control such as ABS, TCS, and ESC.
  • the control device 16 outputs the movement amount and the like calculated by the calculation unit 330 to the output unit 340.
  • the output unit 340 outputs various calculation results to the test stage 22, the environment reproduction mechanism 26, the traveling condition reproduction mechanism 28, and the test target vehicle 8.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the driving performance test method. 7 to 9 are explanatory views for explaining the operation performance test method, respectively.
  • the process shown in FIG. 6 may be automatically executed based on the settings, or may be executed by detecting an operation input by the operator to various devices.
  • the driving performance test system 10 installs the test target vehicle 8 on the test stage 22 (step S12).
  • the driving performance test system 10 acquires a scenario program (step S14). Acquire the time-series conditions of the test to be executed on the test target vehicle 8.
  • the driving performance test system 10 acquires the test conditions (step S16).
  • the driving performance test system 10 acquires various test conditions at the time of the object to be reproduced.
  • the driving performance test system 10 adjusts the environment reproduction mechanism 26 (step S18). That is, the temperature, humidity, weather, etc. are set as the test conditions at the time of the target.
  • the operating performance test system 10 adjusts the test stage 22 (step S20). That is, the posture of the test target vehicle 8 is set as the test condition at the time of the test.
  • the driving performance test system 10 adjusts the traveling condition reproduction mechanism 28 (step S22). That is, the position of the moving body 140 arranged around the test target vehicle 8 is set as the position of the test condition at the time of the test.
  • step S18 to step S22 may be performed in parallel or may be executed in a different order.
  • the driving performance test system 10 informs the test target vehicle 8 that the conditions and scenario conditions of the test stage 22, the environment reproduction mechanism 26, and the driving condition reproduction mechanism 28 are satisfied.
  • the driving performance test system 10 acquires operation information as a result of recognition and judgment by the test target vehicle 8 under the test conditions (step S24).
  • Vehicle test system 10 Based on the acquired operation information, the next test state is calculated, and the conditions and scenario conditions of the test stage 22, the environment reproduction mechanism 26, and the driving condition reproduction mechanism 28 are output, and the test stage 22 and the test target are output.
  • the vehicle posture information 18 is output to the vehicle 8 (step 25).
  • the driving performance test system 10 determines whether the test is completed (step S26). When it is determined that the test is not completed (No in step S26), the driving performance test system 10 returns to step S16, reproduces the test conditions at the next time point, and acquires the operation information of the test target vehicle 8. When the operating performance test system 10 determines that the test is completed (Yes in step S26), the operating performance test system 10 ends this process.
  • FIGS. 7, 8 and 9 show the positional relationship between the measurement range 224, 225, 227 and the photographing range 226 of the sensor unit 121 of the test vehicle 8 and the moving body 141a and the moving body 141b.
  • the sensor detection information and the position recording information output for each continuous minute time unit are superimposed and plotted as a plan view.
  • the moving body 141a and the moving body 141b are not included in the measurement range 224 of the sensor unit 121 of the test target vehicle 8.
  • the test target vehicle 8 outputs information for maintaining the current operation (maintaining both the steering wheel and the accelerator).
  • the driving performance test system 10 acquires the manipulated variable, calculates the next test state, outputs the conditions and scenario conditions of the test stage 22, the environment reproduction mechanism 26, and the driving condition reproduction mechanism 28, and also outputs the test stage 22 and the test.
  • the vehicle posture information 18 is output to the target vehicle 8.
  • the moving body 141a is within the detection range 224 of the sensor unit 121 of the test target vehicle 8 as shown in FIG. 8 at the second time point after the lapse of a predetermined time from the first time point.
  • the moving body 141b is within the sensor unit 121 detection range 227 of the vehicle 8 to be tested.
  • the driving performance test system 10 acquires the detection result of the sensor and uses it as the detection result at the second time point.
  • the state of the third time point after the lapse of a predetermined time from the second time point is as shown in FIG. 9, the moving body 141a is in the measurement range 224 of the sensor unit 121 of the test target vehicle 8.
  • the moving body 141b is included in the imaging range 226 of the sensor unit 121.
  • the test target vehicle 8 outputs the operation information as a result of recognizing and determining the moving body 141a and the moving body 141b to the driving performance test system 10.
  • the driving performance test system 10 acquires operation information, calculates the next test state, outputs the conditions and scenario conditions of the test stage 22, the environment reproduction mechanism 26, and the driving condition reproduction mechanism 28, and also outputs the test stage 22 and the test.
  • the vehicle posture information 18 is output to the target vehicle 8.
  • the driving performance test system 10 adjusts the surrounding environment in the building 30, adjusts the position of the moving body around the vehicle 8 to be tested, and reproduces the test conditions at each time point. Then, by acquiring the operation information of the test target vehicle 8, the test state at the next time point can be calculated, and by moving each device, the surrounding environment of the test target vehicle 8 can be reproduced.
  • the test conditions inside the building 30 as in the present embodiment, the influence of the weather and the environment outside the building 30 can be eliminated, and a highly reproducible test can be performed. Thereby, the comparative study can be preferably carried out. In addition, tests in extreme environments can be performed with high reproducibility.
  • the test conditions are reproduced at each timing corresponding to the predetermined time, and in the state where the test conditions are reproduced, the operation of the test target vehicle 8 is acquired, and when the acquisition is completed. , Reproduce at different points in time. This eliminates the need to actually drive the vehicle to be tested, so that the test can be performed in a limited space.
  • the predetermined time is exemplified by several tens of msec to 12 msec. The predetermined time may be determined based on the rate of recognition, judgment, and operation of the vehicle under test.
  • the test target vehicle 8 is installed on the test stage 22, and the traveling condition reproduction mechanism 28 moves the surrounding moving body with respect to the test target vehicle 8, that is, the traveling condition.
  • the reproduction mechanism 28 can reduce the size of the test environment by moving the moving object with respect to the test target vehicle 8.
  • the object is a moving body 140, which is a peripheral vehicle other than the vehicle to be tested, a model, or an object generally recognized when the vehicle travels on the road.
  • the environmental reproduction mechanism 26 can execute tests under various driving conditions by reproducing at least one of rainfall, snowfall, and fog.
  • the traveling condition reproduction mechanism 28 may continuously reproduce the traveling conditions and continuously acquire the data. ..
  • the driving performance test system 10 can determine whether automatic driving and driving support have effectively operated under the conditions under which the accident has occurred by reproducing the conditions under which the accident has occurred as a scenario program. Become. Further, the driving performance test system 10 can confirm how the automatic driving and the driving support operate under the test conditions by supplying the acquired sensor information to the automatic driving and driving support programs. .. Further, as described above, the driving performance test system 10 may process the sensor information detected under the test conditions in the automatic driving or driving support program to determine the test conditions at the next time point.

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Abstract

高い再現性で種々の条件での試験を行うことができることにある。試験対象車両８を搭載し、試験対象車両８の姿勢および向きを変化可能な試験ステージ２２と、試験対象車両８の周囲の環境を再現する環境再現機構２６と、試験対象車両８に対して相対移動し、車両の走行状態を再現する走行条件再現機構２８と、試験ステージ２２、走行条件再現機構２８、および環境再現機構２６を覆い、試験ステージ２２の周囲を屋内空間とする建屋３３と、を備える。

Description

車両運転試験装置、運転性能試験システムおよび運転性能試験方法
　本発明は、車両運転試験装置、運転性能試験システムおよび運転性能試験方法に関する。
　車両の試験装置としては、安全性を確認する衝突試験装置や、走行性能を確認するテストコース等がある。特許文献１では、実環境に存在する様々な路面状態における周辺車両の挙動を模擬して、安全運転支援用アプリケーションの動作試験を実施する試験システムおよび試験方法の発明が開示されている。
特開２０１９－１０９７２８号公報
　近年、自動運転等の運転を支援する機能を備える車両が開発される。運転支援機能を備える車両は、走行状態を検出して、その結果に基づいて車両の挙動の制御、運転支援の情報の出力を行う。そのため、走行状態の検出が適切に行われているか、また、検出した走行状態に適した制御を行っているかを評価する必要がある。
　特許文献１に記載された発明に係る試験システムは、実環境に存在する様々な路面状態における周辺車両の挙動を模擬したシミュレーションとして行う。しかしながら、実際に車両で走行した場合に車両で情報をどのように検出できるかを評価することが難しい。また、実際のテストコースで走行して試験を行う場合、周囲環境が異なるため、異なる時期に同じ条件での試験が難しい。そのため、設定した同一条件で試験を行い、車両ごとの比較を行うこと、つまり試験の再現性を高くすることが難しい。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高い再現性で種々の条件での試験を行うことができる車両運転試験装置、運転性能試験システムおよび運転性能試験方法を提供することを目的とする。
　上記発明の目的を達成するための本開示に係る車両運転試験装置は、試験対象車両を搭載し、前記試験対象車両の姿勢および向きを変化可能な試験ステージと、前記試験対象車両の周囲の環境を再現する環境再現機構と、前記試験対象車両に対して相対移動し、前記試験対象車両の走行状態を再現する走行条件再現機構と、前記試験ステージ、前記走行条件再現機構、前記環境再現機構を覆い、前記試験ステージの周囲を屋内空間とする建屋と、を備える。
　上記発明の目的を達成するための本開示に係る運転性能試験システムは、上記に記載の車両運転試験装置と、前記試験ステージに搭載された前記車両の操作情報を取得する操作情報取得装置と、操作情報取得装置の取得結果に基づいて、各部の挙動を制御する制御装置と、を含み、前記操作情報に基づき、次のタイミングの車両の環境と挙動を試験結果として出力する。
　上記発明の目的を達成するための本開示に係る運転性能試験方法は、試験対象車両を試験ステージの周囲の環境を調整するステップと、前記試験ステージの姿勢を制御し、前記試験ステージに搭載した前記試験対象車両の姿勢を調整するステップと、前記試験対象車両の周囲の物体の相対位置を調整し、前記試験対象車両の走行状態を調整するステップと、前記試験対象車両が認知、判断した結果である操作情報を取得するステップと、前記操作情報を取得した時点から所定時間経過後の前記試験対象車両の状態を検出するステップと、を含む。
　本発明によれば、建屋内で、環境を再現しつつ、車両の周囲の状況を再現できるため、高い再現性で種々の条件での試験を行うことができる。
図１は、本実施形態の車両運転試験装置を備える運転性能試験システムの概略構成を示すブロック図である。 図２は、試験対象車両のセンサについて説明するための説明図である。 図３は、車両運転試験装置の概略構成を示す正面図である。 図４は、車両運転試験装置の概略構成を示す側面図である。 図５は、車両運転試験置概略を示す平面図である。 図６は、運転性能試験方法の一例を示すフローチャートである。 図７は、運転性能試験方法を説明するための説明図である。 図８は、運転性能試験方法を説明するための説明図である。 図９は、運転性能試験方法を説明するための説明図である。
　以下、本開示の実施形態について図を用いて詳細に説明する。なお、この実施形態で説明するのは本発明の一実施例であり、これにより本発明が限定されるものではない。
　図１は、本実施形態の車両運転試験装置１２を備える運転性能試験システム１０の概略構成を示すブロック図である。図１に示す運転性能試験システム１０は、試験対象車両８の走行状態を再現し、試験対象車両８の試験を行う。車両運転試験装置１２と、操作情報取得装置１４と、制御装置１６と、を備える。
　本実施形態の車両運転試験装置１２について、図１に加え、図２から図５を用いて説明する。図２は、試験対象車両のセンサについて説明するための説明図である。図３は、車両運転試験装置の概略構成を示す正面図である。図４は、車両運転試験装置の概略構成を示す側面図である。図５は、車両運転試験装置の概略構成を示す平面図である。
　車両運転試験装置１２は、試験対象車両８の周囲環境と運転状態を再現して、試験対象車両８の車両操作情報を取得する。車両運転試験装置１２は、試験ステージ２２と、環境再現機構２６と、走行条件再現機構２８と、建屋３０と、を含む。
　試験対象車両８は、運転性能試験システム１０および車両運転試験装置１２で試験する対象の車両である。試験対象車両８は、特に限定されないが、基本的に自動運転機能や、運転支援機能等を備えている。具体的には、試験対象車両８は、周辺の環境を検出するセンサを少なくとも１つ備えており、センサの検出結果に基づいて、自動運転または運転支援を行う。試験対象車両８は、センサユニット１２１と操作情報出力部１２３と、含む。試験対象車両８は、上記構成以外にも走行に必要な各種機能を備えている。なお、試験対象車両８は、試験体として、車体と必要なセンサのみを備える構造としてもよい。
　センサユニット１２１は、自車の周囲の情報を取得するセンサである。センサユニット１２１は、カメラ、ミリ波レーダー、赤外線センサ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）等の周囲の物体、状況を検出する各種センサを用いることができる。図５に示す試験対象車両８は、車両先方に、ミリ波レーダー２１４、カメラ２１６、ＬｉＤＡＲ２１７、車両側面にミリ波レーダー２１５、車両側面と後方にカメラ２１６を備えている。ミリ波レーダー２１４は、遠方の物体を検出できるセンサ、例えば、７６－７８ＧＨｚのミリ波レーダーであり、測定範囲２２４の情報を取得する。ミリ波レーダー２１５は、ミリ波レーダー２１４よりも狭い範囲の物体を検出するセンサ、例えば、２４ＧＨｚのミリ波レーダーであり、測定範囲２２５の情報を取得する。カメラ２１６は、撮影範囲２２６の画像を取得する。ＬｉＤＡＲ２１７は、測定範囲２２７の情報を取得する。センサユニット１２１は、取得した情報をセンサ検出情報出力部１２２から出力する。
　操作情報出力部１２３は、試験対象車両８が判断した操作情報を、出力する。ここで、操作情報には、ハンドル、アクセル、ブレーキ、シフトチェンジ等の操作結果の情報が含まれる。
　試験ステージ２２は、車両運転試験装置１２の長手方向の一端側で、かつ短手方向における中央部に配置され、移動機構１１５により短手方向に移動可能に構成される。試験ステージ２２は、試験対象車両８が設置されるパレットである。試験ステージ２２は、試験対象車両８が設置されるステージ面１１１の姿勢を変化させる。試験ステージ２２は、ステージ面１１１中央に配置された４つのローラーベルト１１２と、それぞれのローラーベルト１１２は旋回可能なピボット１１３と、ピボット１１３を伸縮可能なアクチュエータ１１４とを備える。試験ステージ２２は、アクチュエータ１１４をそれぞれ伸縮させることにより、ステージ面１１１を昇降および傾斜させ、姿勢を変化させる。試験ステージ２２は、さらにステージ面１１１を回転させるテーブル機構を有してもよい。なお、本実施形態では、ローラーベルト１１２を設けることで、試験対象車両８のタイヤを回転させつ試験が可能となる。試験ステージ２２は、試験対象車両８を走行させない場合は、ステージ面１１１を板状の部材としてもよい。
　試験ステージ２２は、ステージ面１１１を昇降、傾斜および旋回させることで、試験対象車両８の姿勢を変化させ、右左折時、コーナーリング時、登坂時、降坂時、発進時あるいは制動時の路面に対する姿勢を再現する。
　環境再現機構２６は、建屋３０内の環境を調整し、試験対象車両８の周囲、つまり、センサで検出を行う範囲の環境を試験条件の環境とする。環境再現機構２６は、降水設備１０２と、降雪設備１０３と、日照設備１０４と、気温湿度気圧調整設備１０５と、霧発生設備１０６と、送風設備１０７と、発塵設備１０８と、降雹設備１０９と、電磁ノイズ発生設備１１０と、を含む。降水設備１０２は、所定量の水を水滴として試験領域に降らせ、雨を再現する。降雪設備１０３は、雪を製造し、製造した雪を試験領域に降らせ、雪を再現する。日照設備１０４は、試験領域を照明し、日中の環境を再現する。日照設備１０４は、所定照度光源を試験対象車両に向けて照射し、太陽を再現するようにしてもよい。気温湿度気圧調整設備１０５は、加温機能、減温機能、加湿機能、除湿機能を備えるエアコンディショナーであり、試験空間の温度、湿度を試験条件とする。さらに、気温湿度気圧調整設備１０５は、ポンプを備え、加圧減圧することで、圧力を試験条件とする。霧発生設備１０６は、ミスト状の水を噴射し、試験領域に霧を再現する。送風設備１０７は、風向風速を制御できる送風機を有し、送風機を制御して、試験領域の風向、風速を試験上限とする。発塵設備１０８は、試験領域に塵を発生させる。降雹設備１０９は、氷を製造し、製造した氷を試験領域に降らせ、雹を再現する。電磁ノイズ発生設備１１０は、試験領域の周囲に電磁ノイズを発生させる。これにより、センサの検出を阻害する成分が発生した試験環境とすることができる。環境再現機構２６は、試験条件に基づいて、各部を制御することで、建屋３０の内部を試験条件とすることができる。
　走行条件再現機構２８は、試験ステージ２２に設置された試験対象車両８のセンサが検出を実行する領域の走行状態を再現する。具体的には、走行条件再現機構２８は、試験対象車両８が走行している条件とした場合に相対的に移動する対象物を移動させる。走行条件再現機構２８は、道路インフラ１３０と、移動体１４０と、を含む。
　道路インフラ１３０は、路面１３１、１３５、１３６を備える。本実施形態では路面１３１は、３車線の道路を再現した路面である。路面１３５は、カーブを備える路面である。路面１３６は、路面１３１と同様の形状の予備で供えられた路面である。道路インフラ１３０はレールを有しており、路面１３１、１３５および１３６はレール１３７上を移動可能に構成されている。道路インフラ１３０は、試験ステージ２２と対面する位置に試験に用いる路面を移動させる機構も備える。また道路インフラ１３０は、砂地を再現した路面や、未舗装の路面等、試験を行う各種路面を設けてもよい。道路インフラ１３０は、路面１３１の内部に温調機能１３３を備えており、路面１３１が凍結した状態や路面が熱された状態を取ることができる。また、道路インフラ１３０は、試験の目的に応じて例えば交通信号、横断歩道、標識、ガードレールおよび建物を有してもよい。なお、交通信号、横断歩道、標識、ガードレールおよび建物は、後述する移動体１４０としてもよい。
　移動体１４０は、試験対象車両８に対して相対的に移動する各種物体である。移動体１４０は、周辺車両１４１、人型模型１４２を含む。移動体１４０は、道路インフラ１３０に対して移動可能である。移動体１４０は、道路インフラ１３０の上に配置され、試験条件に基づいて、路面上の位置を移動する。移動体１４０は、遠隔操作により移動しても、試験状態に基づいて、手動、自動で移動させてもよい。
　建屋３０は、試験ステージ２２と、環境再現機構２６と、走行条件再現機構２８が内部に配置された建造物である。建屋３０は、試験ステージ２２に載置される試験対象車両８の周囲環境を室内の環境とし、閉鎖された空間とする。建屋３０は、道路インフラの空間が、車両のセンサの検出範囲よりも広いことが好ましい。建屋３０は、試験領域が例えば長手方向が８０ｍ以上、短手方向が１５ｍ以上となることが好ましい。建屋３０の試験領域の壁面を試験対象車両８のセンサユニット１２１が壁面として、検知しない構造とすることが好ましい。具体的には、センサ２１４、センサ２１５およびセンサ２１７の検波用の波長を吸収する構造とすることが好ましい。また、建屋３０の試験領域の壁面は、カメラ２１６が壁面と認識しないように、画像を表記させるようにしてもよい。
　車両運転試験装置１２は、再現される所定の環境下において、試験対象車両８が判断し操作した操作情報を取得することができる。
　図１に戻り、運転性能試験システム１０について説明する。操作情報取得装置１４は、試験対象車両８と通信を行い、車両が判断した操作の情報を取得する。操作情報取得装置１４は、取得した操作の情報を制御装置１６に出力する。操作情報取得装置１４は、車両運転試験装置１２と別体としても一体としてもよいし、試験対象車両８と一体としても別体としてもよい。
　制御装置１６は、記録部３１０、入力部３２０、演算部３３０、出力部３４０を備える。記録部３１０は、各種データを記憶しており、シナリオプログラム３１１が記録されている。シナリオプログラム３１１は、車両の走行条件、環境再現機構２６で再現する試験条件、走行条件再現機構２８で再現する走行している車両の周囲の物体の遷移情報が、時間軸に対応して記憶される。
　入力部３２０は、マウス、キーボート、タッチパネルであり、オペレータが各種情報を入力する。操作部３２１は各環境試験設備の操作機器および非常停止ボタンであり、環境試験設備の動作および停止操作を行う。演算部３３０は、シナリオプログラム３１１や操作情報取得装置１４の結果に基づいて、試験ステージ４１０、道路インフラ４３０および移動体４４０の移動量等の調整条件を算出する。また、演算部３３０は、試験対象車両８へ車両の姿勢である車両姿勢情報１８を出力する。ここで、車両姿勢情報１８には、試験対象車両８の６軸についての姿勢および加速度が含まれるほか、例えばＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＣといった車両制御コントロールに必要な情報が含まれる。制御装置１６は、演算部３３０で算出した移動量等を出力部３４０へ出力する。出力部３４０は、試験ステージ２２、環境再現機構２６、走行条件再現機構２８および試験対象車両８に各種演算結果を出力する。
　次に、図６から図９を用いて、本実施形態の運転性能試験システム１０を用いた、運転性能試験方法について説明する。図６は、運転性能試験方法の一例を示すフローチャートである。図７から図９は、それぞれ運転性能試験方法を説明するための説明図である。図６に示す処理は、設定に基づいて自動で実行しても、オペレータが各種機器に入力した操作を検出して実行してもよい。
　運転性能試験システム１０は、試験対象車両８を試験ステージ２２に設置する（ステップＳ１２）。運転性能試験システム１０は、シナリオプログラムを取得する（ステップＳ１４）。試験対象車両８に対して実行する試験の時系列の条件を取得する。
　運転性能試験システム１０は、試験条件を取得する（ステップＳ１６）。運転性能試験システム１０は、再現する対象の時点での各種試験条件を取得する。運転性能試験システム１０は、環境再現機構２６を調整する（ステップＳ１８）。つまり、温度湿度天候等を対象の時点の試験条件とする。運転性能試験システム１０は、試験ステージ２２を調整する（ステップＳ２０）。つまり、試験対象車両８の姿勢を対象の時点の試験条件とする。運転性能試験システム１０は、走行条件再現機構２８を調整する（ステップＳ２２）。つまり、試験対象車両８の周囲に配置される移動体１４０の位置を対象の時点の試験条件の位置とする。なお、ステップＳ１８からステップＳ２２の処理は並行して行っても異なる順序で実行してもよい。運転性能試験システム１０は、試験ステージ２２、環境再現機構２６、走行条件再現機構２８の条件およびシナリオ条件が整ったことを試験対象車両８に伝える。
　次に、運転性能試験システム１０は、試験対象車両８が試験条件で認知、判断した結果の操作情報を取得する（ステップＳ２４）。
　車両試験システム１０取得した操作情報に基づいて、次の試験状態を演算し、試験ステージ２２、環境再現機構２６、走行条件再現機構２８の条件およびシナリオ条件を出力すると共に、試験ステージ２２および試験対象車両８へ車両姿勢情報１８を出力する（ステップ２５）。
　次に、運転性能試験システム１０は、試験終了かを判定する（ステップＳ２６）。運転性能試験システム１０は、試験終了ではないと判定した場合（ステップＳ２６でＮｏ）、ステップＳ１６に戻り、次の時点での試験条件を再現して、試験対象車両８の操作情報を取得する。運転性能試験システム１０は、試験終了であると判定した場合（ステップＳ２６でＹｅｓ）、本処理を終了する。
　試験対象車両の試験方法について、図７、図８および図９を参照して、具体的に説明する。図７、図８および図９は、試験対象車両８のセンサユニット１２１の測定範囲２２４、２２５、２２７および撮影範囲２２６と、移動体１４１ａおよび移動体１４１ｂとの位置関係を示したものであり、連続した微小時間単位ごとに出力されたセンサ検出情報と位置記録情報を重畳させて平面図として図化したものである。
　第１の時点で、図７で示すように、移動体１４１ａおよび移動体１４１ｂは、試験対象車両８のセンサユニット１２１の測定範囲２２４には入っていない。試験対象車両８は、現在の操作を維持（ハンドル、アクセルともに維持）する情報を出力する。運転性能試験システム１０は操作量を取得して、次の試験状態を演算し、試験ステージ２２、環境再現機構２６、走行条件再現機構２８の条件およびシナリオ条件を出力すると共に、試験ステージ２２および試験対象車両８へ車両姿勢情報１８を出力する。
　運転性能試験システム１０は、第１の時点から所定時間経過後の第２の時点は、図８で示すように、移動体１４１ａは試験対象車両８のセンサユニット１２１の検出範囲２２４に入っており、移動体１４１ｂは試験対象車両８のセンサユニット１２１検出範囲２２７に入っている。運転性能試験システム１０は、この状態で、センサの検出結果を取得して、第２の時点での検出結果とする。
　運転性能試験システム１０は、第２の時点から所定時間経過後の第３の時点の状態は、図９で示すように、移動体１４１ａは、試験対象車両８のセンサユニット１２１の測定範囲２２４に入っており、また、移動体１４１ｂはセンサユニット１２１の撮影範囲２２６に入っている。試験対象車両８は、この状態で、移動体１４１ａ、移動体１４１ｂを認知し判断した結果の操作情報を運転性能試験システム１０に出力する。運転性能試験システム１０は操作情報を取得して、次の試験状態を演算し、試験ステージ２２、環境再現機構２６、走行条件再現機構２８の条件およびシナリオ条件を出力すると共に、試験ステージ２２および試験対象車両８へ車両姿勢情報１８を出力する。
　運転性能試験システム１０は、以上のように、建屋３０内の周囲環境を調整し、試験対象車両８の周囲の移動体の位置を調整して、各時点の試験条件を再現し、再現した状態で、試験対象車両８の操作情報を取得することで、次の時点の試験状態を演算し、各装置を動かすことにより、試験対象車両８の周囲環境を再現させることができる。
　また、本実施形態のように建屋３０内で、試験条件を再現することで、建屋３０の外の天候、環境の影響を排除でき、再現性の高い試験を行うことができる。これにより、比較検討を好適に実行することができる。また、極限環境での試験を高い再現性で実行することができる。
　また、本実施形態は、シナリオプログラムに基づいて、所定時間に対応するタイミング毎の、試験条件を再現し、その試験条件を再現した状態で、試験対象車両８の操作取得し、取得が完了したら、異なる時点の再現を行う。これにより、実際に試験対象車両を走行させる必要がなくなるため、限られた空間で、試験を行うことができる。ここで、所定時間として、数十ｍｓｅｃから１２ｍｓｅｃが例示される。所定時間は、試験対象車両の認知、判断、操作のレートに基づいて決定されても良い。
　また、本実施形態のように、試験対象車両８を試験ステージ２２に設置し、走行条件再現機構２８で、試験対象車両８に対して、周囲の移動体を移動させることで、つまり、走行条件再現機構２８は、試験対象車両８に対して移動する対象物を移動させることで、試験環境の大きさを小さくすることができる。ここで、対象物は、移動体１４０であり、試験対象である試験対象車両以外の周辺車両、模型その他一般的に車両が道路を走行するにあたり認識される物体である。
　環境再現機構２６は、降雨量、降雪量、霧の少なくとも１つを再現することで、種々の走行条件の試験を実行することが可能となる。
　上記実施形態では、所定時間経過毎の試験条件を再現した後、センサによる検出を実行したら、走行条件再現機構２８で、連続的に走行条件を再現し、連続的にデータを取得してもよい。
　また、運転性能試験システム１０は、シナリオプログラムとして、事故が発生した条件を再現することで、自動運転や、運転支援が、事故が発生した条件で有効に動作したかを判定することが可能となる。また、運転性能試験システム１０は、取得したセンサの情報を、自動運転や運転支援のプログラムに供給することで、自動運転や運転支援が試験条件でどのように動作するかを確認することができる。また、上述したように、運転性能試験システム１０は、試験条件で検出したセンサの情報を、自動運転や運転支援のプログラムで処理して、次の時点の試験条件を決定してもよい。
　　８　試験対象車両
　　１０　運転性能試験システム
　　１２　車両運転試験装置
　　１４　操作情報取得装置
　　１６　制御装置
　　１８　車両姿勢情報
　　２２　試験ステージ
　　２６　環境再現機構
　　２８　走行条件再現機構
　　３０　建屋
　　１０２　降水設備
　　１０３　降雪設備
　　１０４　日照設備
　　１０５　気温湿度気圧調整設備
　　１０６　霧発生設備
　　１０７　送風設備
　　１０８　発塵設備
　　１０９　降雹設備
　　１１０　電磁ノイズ発生設備
　　１１１　ステージ面
　　１１２　ローラーベルト
　　１１３　ピボット
　　１１４　アクチュエータ
　　１１５　移動機構
　　１２１　センサユニット
　　１２２　センサ検出情報出力部
　　１２３　操作情報出力部
　　１３０　道路インフラ
　　１３１　路面
　　１３２　可動路面
　　１３３　温調機能
　　１３４　段差路面
　　１３５　段差
　　１３６　予備路面
　　１３７　レール
　　１４０　移動体
　　１４１、１４１ａ、１４１ｂ　周辺車両
　　１４２　人型模型
　　２１４　ミリ波レーダー
　　２１５　ミリ波レーダー
　　２１６　カメラ
　　２１７　ＬｉＤＡＲ
　　２２４　ミリ波レーダー測定範囲
　　２２５　ミリ波レーダー測定範囲
　　２２６　カメラ撮影範囲
　　２２７　ＬｉＤＡＲ測定範囲
 

Claims (9)

  1. 　試験対象車両を搭載し、前記試験対象車両の姿勢および向きを変化可能な試験ステージと、
    　前記試験対象車両の周囲の環境を再現する環境再現機構と、
    　前記試験対象車両に対して相対移動し、前記試験対象車両の走行状態を再現する走行条件再現機構と、
    　前記試験ステージ、前記走行条件再現機構、前記環境再現機構を覆い、前記試験ステージの周囲を屋内空間とする建屋と、を備える車両運転試験装置。
  2. 　前記走行条件再現機構は、前記試験対象車両に対して移動する対象物を移動させる請求項１に記載の車両運転試験装置。
  3. 　前記走行条件再現機構は、前記試験ステージに対して相対移動する車両及び、走行路面の周辺に設置され建造物を前記試験ステージに対して相対移動させる移動機構を含む請求項１に記載の車両運転試験装置。
  4. 　前記環境再現機構は、降雨量、降雪量、霧の少なくとも１つを再現する請求項１に記載の車両運転試験装置。
  5. 　請求項１に記載の車両運転試験装置と、
    　前記試験ステージに搭載された前記試験対象車両の操作情報を取得する操作情報取得装置と、
    　前記操作情報取得装置の取得結果に基づいて、各部の挙動を制御する制御装置と、を含み、
    　前記操作情報に基づき、次のタイミングの前記試験対象車両の環境と挙動を試験結果として出力する運転性能試験システム。
  6. 　前記制御装置は、移動体の挙動、前記環境再現機構を予め決定したシナリオプログラムに基づいて制御し、前記試験対象車両がその環境で認知し判断した結果の操作情報に基づき、前記試験対象車両の姿勢、前記走行条件再現機構による走行状態、前記環境再現機構の条件を決定し、前記シナリオプログラムに基づいて所定時間経過後の状態を再現する請求項５に記載の運転性能試験システム。
  7. 　前記制御装置は、前記試験対象車両の運転支援機能で算出された操作情報に基づいて、前記操作情報を取得した時点から所定時間経過後の状態を再現する処理を繰り返す請求項５に記載の運転性能試験システム。
  8. 　試験対象車両を試験ステージの周囲の環境を調整するステップと、
    　前記試験ステージの姿勢を制御し、前記試験ステージに搭載した前記試験対象車両の姿勢を調整するステップと、
    　前記試験対象車両の周囲の物体の相対位置を調整し、前記試験対象車両の走行状態を調整するステップと、
    　前記試験対象車両が認知、判断した結果である操作情報を取得するステップと、
    　前記操作情報を取得した時点から所定時間経過後の前記試験対象車両の状態を検出するステップと、を含む運転性能試験方法。
  9. 　前記試験対象車両は、自動運転機能を備え、
    　前記所定時間経過後の前記試験対象車両の状態は、前記操作情報に基づいて前記自動運転機能で実行される操作に基づいて、運転された状態であり、
    　前記試験対象車両の周囲の環境を移動させて、前記試験対象車両の走行状態を調整する請求項８に記載の運転性能試験方法。
     
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