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一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统及方法技术方案

技术编号:20900575 阅读:33 留言:0更新日期:2019-04-17 16:09
本发明专利技术涉及一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统及方法,通过在封闭测试道路或柔性化测试广场上根据测试需求设置相应的交互测试场景,自动驾驶车辆为被测主体,配合有人驾驶或编程控制的背景车或气球车,进行多车交互场景模拟,开展多场景自动驾驶车辆交通协调性测试,过程中将采用相应的设备对所有被测车辆、交通参与者的运动轨迹进行采集和记录,还将记录被测车辆乘员和其他交通参与者的主观评判、与交互舒适性相关的生理指标以及乘坐舒适性指标,来实现自动驾驶车辆交通协调性测试,以验证自动驾驶车辆是否具备在行驶过程中与其他交通参与者进行良好交互的能力,本发明专利技术协调控制有力,数据统一采集,提供了良好的数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统及方法
本专利技术涉及自动驾驶车辆测试
,尤其是涉及一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统及方法。
技术介绍
随着技术及产品的不断升级和普及,在可见的未来将存在自动驾驶汽车与人类驾驶员驾驶的车辆同时行驶在道路上的情况,这将对现有的交通状况产生影响。由于自动驾驶汽车的决策规划方式必然与人类驾驶员存在一定的差异,这将使得自动驾驶汽车与人类驾驶车辆对彼此行为相互不适应,进而造成交通协调性问题。实车测试中被测自动驾驶车辆以整车形式开展测试,各层级的软硬件的实际表现均能真实反映在测试结果中,这种测试方式能够更真实地反映自动驾驶汽车整体的交通协调性水平的特点,更能满足整车级的验证需求。因此有必要通过实车测试的方式,对自动驾驶汽车整车的交通协调性问题开展测试。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:本专利技术涉及一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,该系统基于图灵思想,该系统包括测试场景库、背景车、驾驶模拟器、试验场、车载传感设备、车外监控设备、数据采集设备、生理指标监测设备、调查问卷系统、后台PC机、系统管理及数据处理软件。所述测试场景库用于指导所述试验场根据测试需求搭建并模拟相应的交互测试场景;测试场景库含有多种交通协调性的典型测试场景,该测试场景库的存在形式包括但不限于表格、数据库等,该测试场景库的内容包括但不限于静态要素、准静态要素、动态要素等。所述背景车用于在测试过程中扮演测试场景中的其他交通参与者来与被测车辆发生交互;所述驾驶模拟器用于在高速工况等安全风险较大的测试中,能够让测试人员以驾驶员视角控制作为背景车的气球车;所述试验场能够提供试验所需的测试道路;所述车载传感设备用于测量车辆行驶过程中的状态参数;所述数据采集设备用于记录车载和地面设备传出的试验数据;所述生理指标监测设备用于测量被测车辆乘员和其他交通参与者的驾驶员的相关生理指标;所述调查问卷系统用于分发及回收处理调查问卷,统计获得测试参与者的主观感受;所述后台PC机用于存储试验数据并对各设备的工作进行协调。优选地,所述的测试场景库含有多种交通协调性的典型测试场景,该测试场景库的存在形式包括但不限于表格、数据库等,该测试场景库的内容包括但不限于静态要素、准静态要素、动态要素等。优选地,所述的背景车能够通过人为操控或预设编程的方式在测试场内按一定的路径行驶,具体形式包括但不限于传统车辆和搭载于移动平板上的可拆解气球车;优选地,所述传统车辆包括小型车、中型车和大型车;所述气球车的获得方式包括但不限于商用产品和自行开发。优选地,当背景车选用气球车时,所述的驾驶模拟器能够让测试人员以驾驶员视角控制气球车,该设备包括但不限于模拟操纵设备、VR设备、运动仿真装置、PC机、显示器等设备;优选地,所述的试验场能够为试验提供接近真实路况的测试道路,试验场包括但不限于直道、弯道、十字路口、丁字路口、匝道等,其形式不限于专用测试车道或柔性化试验广场。优选地,所述试验场应能提供单一或多种附着系数的路面;所述测试道路应具备合理的路侧缓冲区域;所述弯道包括但不限于根据道路建设标准设置的各种等级道路最小转弯半径。优选地,所述的车载传感设备能够按需采集车辆行驶状态参数数据,该车载传感器包括但不局限于定位设备、摄像机、毫米波雷达、惯性单元等设备。所述传感器的类型不限于接触式或非接触式。优选地,所述定位设备用于测量车辆行驶的速度、轨迹等信息,其形式包括但不限于RTK、UWB;所述摄像机用于从车外和车内视角拍摄车辆行驶情况,记录测试数据和实时生成驾驶模拟器的VR场景;所述毫米波雷达用于获取车辆与其他物体的相对位置关系;所述惯性单元用于测量车辆行驶过程中的加速度、横摆角速度等值。优选地,所述的车外监控设备能够通过摄像机拍摄车辆测试过程的视频影像,其布置形式不限于地面固定支架、地面移动支架、无人机等。优选地,所述的数据采集设备能够实时采集车载传感设备和车外监控设备传入的数据,并能够将所有数据统一时间轴后储存,其组成包括但不限于通信设备、数据记录设备等。优选地,所述的生理指标监测设备能够通过传感器测量被测车辆乘员和其他交通参与者的驾驶员的相关生理指标,包括但不限于脑电指标、心电指标、血压、心率等;优选地,所述的调查问卷系统,具有调查问卷题目库,能够根据测试内容生成相应的调查问卷供测试参与者填写,并自动化地进行结果汇总。优选地,所述的后台PC机运行的软件包括但不限于数据处理软件、试验管理软件等,用于存储、处理试验数据并对各设备的工作进行协调。优选地,所述的系统管理及数据处理软件能够实时记录并保存测试数据、处理测试数据并存档,其形式包括但不限于现有的商业软件、基于开源平台自行开发的软件等。一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试方法,该方法基于上述自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,该方法包括自动驾驶车辆交通协调性的测试步骤:S1、从测试场景库中选择所需的测试场景,并在测试场地中完成必要的场景和设备的布置与调试工作。S2、为扮演被测车辆乘员的测试人员佩戴并开启生理指标监测设备,同时使该测试人员及被测车辆安全员共同在被测车车辆客舱中待命。S3、为扮演其他交通参与者的驾驶员的测试人员佩戴并开启生理指标监测设备,同时使其在背景车驾驶座上或驾驶模拟器中待命。S4、被测车辆与背景车启动,各自按设定的加速度在规定时间和规定距离内加速至预定车速并维持该车速,同时启动所有传感器和数据采集设备开始记录数据。S5、当被测车辆与背景车保持各自的预定速度同时经过测试起始位置后,允许被测车辆根据自身决策系统在测试道路范围内改变行驶轨迹,同时允许背景车驾驶员根据被测车辆的交互行为改变背景车的行驶轨迹。S6、当被测车辆出现不安全事件时,或完成测试场景预定的交互任务时,停止测试,同时保存测试过程中记录的各类数据。优选地,不安全事件包括但不限于被测车辆出现故障、被测车辆发生事故、被测车辆偏离测试道路或存在碰撞风险等情况时被安全员人工接管车辆控制权。S7、从调查问卷系统生成与测试内容对应的调查问卷交由扮演被测车辆乘员和其他交通参与者的驾驶员的测试人员填写,并回收调查问卷进行结果处理。S8、处理所有采集的数据并存档。优选地,存档的数据包括但不限于宏观角度的包含被测车辆在内的所有交通参与者的运动轨迹数据、速度数据、加速度数据、车头时距数据等,微观角度的被测车辆乘员和其他交通参与者的驾驶员的各项交互舒适性相关生理指标及调查问卷统计结果。本专利技术的有益效果为:一、本专利技术有效地将测试场景库、背景车、试验场、车载传感设备、车外监控设备、数据采集设备、生理指标监测设备、调查问卷系统、后台PC机、系统管理及数据处理软件融合于一个系统,利于协调控制,数据统一采集,为开展自动驾驶车辆整车交通协调性评价提供了良好的数据支持;二、本专利技术基于图灵测试思想,将测试人员有效地引入到测试环境中,实现了包含乘客视角和驾驶员视角的多视角测试,能够有效开展对被测车辆整车的交通协调性主观评价;三、由于被测自动驾驶车辆以整车形式开展测试,各层级的软硬件的实际表现均能真实反映在测试结果中,因此基于实车的测试将能够更真实地反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,该系统包括:试验场,用于提供试验所需的测试道路;测试场景库,用于指导所述试验场根据测试需求搭建并模拟相应的交互测试场景;背景车,用于在测试过程中扮演测试场景中的其他交通参与者来与被测车辆发生交互;驾驶模拟器,用于在高速工况等安全风险较大的测试中,使测试人员以驾驶员视角控制作为背景车的气球车;车载传感设备,用于测量车辆行驶过程中的状态参数;数据采集设备,用于记录车载和地面设备传出的试验数据;生理指标监测设备,用于测量被测车辆乘员和其他交通参与者的驾驶员的相关生理指标;调查问卷系统,用于分发及回收处理调查问卷,统计获得测试参与者的主观感受;后台PC机,用于存储试验数据并对各设备的工作进行协调。

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,该系统包括:试验场,用于提供试验所需的测试道路;测试场景库,用于指导所述试验场根据测试需求搭建并模拟相应的交互测试场景;背景车,用于在测试过程中扮演测试场景中的其他交通参与者来与被测车辆发生交互;驾驶模拟器,用于在高速工况等安全风险较大的测试中,使测试人员以驾驶员视角控制作为背景车的气球车;车载传感设备,用于测量车辆行驶过程中的状态参数;数据采集设备,用于记录车载和地面设备传出的试验数据;生理指标监测设备,用于测量被测车辆乘员和其他交通参与者的驾驶员的相关生理指标;调查问卷系统,用于分发及回收处理调查问卷,统计获得测试参与者的主观感受;后台PC机,用于存储试验数据并对各设备的工作进行协调。2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,所述的测试场景库的形式包括表格、数据库,测试场景库的内容包括静态要素、准静态要素、动态要素。3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,所述的背景车包括传统车辆和搭载于移动平板上的可拆解气球车。4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,所述的驾驶模拟器包括模拟操纵设备、VR设备、运动仿真装置、PC机、显示器。5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,所述的试验场包括专用测试车道或柔性化试验广场。6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,所述的车载传感器包括定位设备、摄像机、毫米波雷达、惯性单元。7.根据权利要求6所述的一种自动驾驶车辆交通协调性实车测试系统,其特征在于,所述的生理指标监测设...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈君毅蒙昊蓝邢星宇熊璐
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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