一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统技术方案

本发明专利技术属于无人驾驶技术领域，公开了一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统，所述基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统包括：太阳能供电模块、系统自检模块、测试指令输入模块、单片机控制模块、测试模块、测试存储模块、测试显示模块。本发明专利技术通过太阳能供电模块可以获取源源不断的太阳能，保障测试持久工作，节约能源，经济环保；同时通过测试模块可以测试路径识别能力、障碍识别能力、动力续航能力、事故决策能力可以大大提高对无人驾驶车辆认知能力的综合测试，测试数据全面，更加准确。

A computer based cognitive testing system for unmanned vehicles

The invention belongs to the technical field of unmanned driving, and discloses a computer-based cognitive ability testing system for unmanned vehicles. The computer-based cognitive ability testing system for unmanned vehicles includes solar power supply module, system self-test module, test instruction input module, single-chip microcomputer control module and test. Module, test storage module and test display module. The invention can obtain continuous solar energy through the solar energy power supply module, guarantee the test lasting work, save energy, economy and environmental protection; at the same time, the test module can test the path identification ability, obstacle identification ability, power endurance ability, accident decision-making ability, which can greatly improve the cognitive ability of the unmanned vehicle. Comprehensive test of force, test data is comprehensive and more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统
本专利技术属于无人驾驶
，尤其涉及一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。然而，现有的无人驾驶车辆认知能力测试系统通过传统方式供电，耗费电能，如果出现断电则不能继续进行测试工作；同时现有测试内容单一，测试结果不准确。状态保留电源控制单元(SRPG，以下将状态保留电源控制单元简称为SRPG)是标准单元库中一员，在低功耗SoC系统设计中扮演着非常重要的角色。随着半导体工艺的不断进步，器件尺寸不断缩小而器件的漏电流则可能会增大，因而在SoC系统设计的过程中，采用传统的降低漏电流的办法越来越难以达到低功耗的设计目标，于是使用面积小且响应速度快的SRPG单元就显得非常有必要。采用控制电源(powergate)的办法(也即在系统休眠状态下，将系统或者模块的电源完全切断)可以达到降低漏电流的目的，这种情况下除非提供一个保留状态的寄存器，否则系统原先的状态将彻底丢失。状态保留电源控制单元(SRPG)电路的做法就是：在电路的其它部分处于断电情况下，仅仅采用一个锁存器来保持电路断电之前的逻辑状态的。SRPG电路分为时钟状态独立的SRPG单元与非时钟状态独立的SRPG单元。非时钟独立SRPG单元的优点是面积小且漏电流低，它的缺点是在断电的情况下必须让其时钟处于某一种固定的状态(比如说必须处于“0”态或者必须处于“1”态)。而时钟独立SRPG单元的优点是在断电的情况下无需考虑其时钟处于何种状态，缺点是电路物理面积较大。现有技术中，SRPG电路分为时钟状态独立的SRPG单元与时钟状态非独立得SRPG单元。时钟独立SRPG单元电路的一种形式：ND0、IV0、IV1组成逻辑控制电路；MP0、MP1、MP2、MN0、MN1、MN2组成输入控制电路；IV2a、IV2b组成第一级锁存器；BUF0为第一级传输门；IV3a与IV3b组成第二级锁存器；IV4为第二级传输门；IV5为SRPG单元的反相器输出门。其中逻辑控制电路与IV3a及IV3b的电源为VDDC，是不间断电源。连接在此SRPG单元的其它器件上的电源(VDD)在休眠模式或断电模式下都可切断至“0”电位。此SRPG电路单元的工作状态分析如下：正常工作模式下，pgb＝1时，VDD正常供电，数据输入端Din的数据可以从SRPG单元中输入并锁存，其工作原理为：clk＝0时，sw＝0，Din通过MP2、MN2输入到IV2a，Db＝～Din，n0＝Din；当clk＝1时，sw＝1，IV2b导通，将数据锁存，同时BUF0也导通，Din可以被IV5送到Q端，也即Qb＝Din，Q＝～Din。休眠省电模式下，pgb＝0时，然后VDD电源被切断，VDDC正常供电，此时SRPG单元进入休眠省电模式，同时原先内部锁存的Din状态要保持，其工作原理为：pgb＝0，sw＝0，swb＝1，MP0、MP1、MP2、MN0、MN1、MN2组成的输入控制部分关闭，外部Din数据不会输入；由于VDD处于断电状态，IV2a、IV2b以及BUF0与IV4都处于掉电状态，Db与n0为不定态；IV3a与IV3b由于被接到不间断电源VDDC上，且此时sw＝0使得IV3a与IV3b形成锁存状态，从而Qb的数据状态(也即之前输入的Din的数据状态)得以保持。状态恢复模式下，VDD电源接通如果此时pgb＝0时，MP0、MP1、MP2、MN0、MN1、MN2组成的输入控制部分仞处于关闭状态，而IV4导通，将IV3a与IV3b锁存的Qb的数据状态传送给由IV2a与IV2b组成的第一级锁存器，也即Db＝Qb，因而SRPG单元之前的数据状态得以恢复。正常供电情况下(VDD与VDDC正常供电)SRPG在clk＝0时接收Din数据，clk＝1时数据在第一级锁存器(IV2a与IV2b)锁存并通过BUF0与IV5送往下一级；pgb＝0且VDD还在正常供电时，Din无法通过数据输入控制电路，第一级锁存器与第二级锁存器导通，Din被锁存在Db与Qb；VDD断电情况下，由于VDD断电且只有VDDC正常供电，因而IV3a与IV3b仍然导通，Din被IV3a与IV3b锁存，SRPG单元的其它器件处于休眠状态；VDD恢复但pgb＝0时，由于IV4导通且IV3a与IV3b导通，Db恢复到Qb的状态并被第一级锁存器(IV3a与IV3b)；VDD恢复且pgb由0变1时，SRPG单元进入正常工作模式。在无人驾驶航路规划的问题当中，因路径因素产生的威胁，对无人驾驶车辆执行运行安全有着重要的影响。为了使无人驾驶车辆运行时因路径因素受到的损失降到最低，同时在满足已有的约束条件下规划出较安全的航线，研究如何对路径威胁进行较为准确的量化评估成为迫切需求。来自路径的威胁有其独有的特点，诸如模糊性、不确定性和时效性等，因此不能用常规的方法，比如函数法来定量地分析路径威胁。曾有学者运用静态贝叶斯网络、神经网络对路径威胁进行了量化评估，但其缺乏对路径信息的时效性分析，不能反映路径威胁在不同时刻的变化规律。离散动态贝叶斯网络是一种对动态不确定事件进行建模和推理的工具，近几年正日益应用于众多领域。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的无人驾驶车辆认知能力测试系统通过传统方式供电，耗费电能，如果出现断电则不能继续进行测试工作；同时现有测试内容单一，测试结果不准确。现有SRPG单元，由于VDD断电后，原先Din的数据状态要保持，就必须增加第二级数据锁存器(IV3a与IV3b),增大了SRPG单元的面积，导致集成电路的成本增加以及整个SoC芯片成本增加；而且现有技术唤醒响应速度慢。现有的路径威胁指数评估方法有效性、实用性和准确性不够高的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统。本专利技术是这样实现的，一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统，所述基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统包括：太阳能供电模块，与单片机控制模块连接，用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给测试系统进行持久供电；系统自检模块，与单片机控制模块连接，用于对无人驾驶车控制系统进行自动检测；测试指令输入模块，与单片机控制模块连接，用于输入对无人驾驶车的测试任务；单片机控制模块，与太阳能供电模块、系统自检模块、测试指令输入模块、测试模块、测试存储模块、测试显示模块连接，用于控制调度各个工作模块；单片机控制模块集成有时钟独立SRPG电路；时钟独立SRPG电路采用原本用作正常工作模式下的一级锁存器IV2a与IV2b作为休眠模式下的数据状态保持电路，取消以往普通的时钟独立SRPG单元电路中用作状态保持电路IV3a与IV3b；所述时钟独本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统，其特征在于，所述基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统包括：太阳能供电模块，与单片机控制模块连接，用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给测试系统进行持久供电；系统自检模块，与单片机控制模块连接，用于对无人驾驶车控制系统进行自动检测；测试指令输入模块，与单片机控制模块连接，用于输入对无人驾驶车的测试任务；单片机控制模块，与太阳能供电模块、系统自检模块、测试指令输入模块、测试模块、测试存储模块、测试显示模块连接，用于控制调度各个工作模块；单片机控制模块集成有时钟独立SRPG电路；时钟独立SRPG电路采用原本用作正常工作模式下的一级锁存器IV2a与IV2b作为休眠模式下的数据状态保持电路，取消以往普通的时钟独立SRPG单元电路中用作状态保持电路IV3a与IV3b；所述时钟独立SRPG电路，包括：clk＝0时将Din输入到一级锁存器的Din数据输入控制电路；由不间断电源VDDC供电，sw0＝1时将Db状态锁存的一级锁存器；sw1＝1时Qb＝n0＝～Qb，用于传输缓冲的第一级传输门BUF0；电源恢复阶段，当VDD导通且pgb＝0时用来将Db的状态传输给Qb，用于传输缓冲的第二级传输门IV4；为SRPG电路的反相器输出的反相器输出门IV5；所述新型的小面积时钟独立SRPG电路系统还包括：用来产生控制SRPG的逻辑信号的ND0、NR0、IV0与IV1；所述Din数据输入控制电路包括：MP0、MP1、MP2以及MN0、MN1、MN2；一级锁存器包括：IV2a、IV2b；测试模块，与单片机控制模块连接，用于对无人驾驶车的各个功能进行测试；测试存储模块，与单片机控制模块连接，用于对无人驾驶车的测试数据进行存储；测试显示模块，与单片机控制模块连接，用于显示对无人驾驶车的测试数据信息；所述测试模块包括路径识别测试模块、障碍识别测试模块、动力续航测试模块、事故决策测试模块；路径识别测试模块，用于测试无人驾驶车路径识别能力；障碍识别测试模块，用于测试无人驾驶车障碍识别能力；动力续航测试模块，用于测试无人驾驶车动力续航能力；事故决策测试模块，用于测试无人驾驶车事故决策能力；事故决策测试模块的测试方法包括：将观测到的路径类型、强度信息和UAV位置、姿态信息收集整理；将收集的路径类型、强度信息和UAV位置、姿态信息按照划分的量化等级进行量化处理，并建立观测证据表；利用专家知识或经验建立状态间的条件概率转移矩阵，确定时间片段间的状态转移矩阵；建立路径威胁等级与路径因素和UAV间的离散动态贝叶斯网络模型；利用建立的观测证据表、条件转移概率表和状态转移概率表，运用隐马尔科夫推理算法计算出最终的路径威胁等级。...

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统，其特征在于，所述基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统包括：太阳能供电模块，与单片机控制模块连接，用于通过太阳能电池板将太阳能转化为电能给测试系统进行持久供电；系统自检模块，与单片机控制模块连接，用于对无人驾驶车控制系统进行自动检测；测试指令输入模块，与单片机控制模块连接，用于输入对无人驾驶车的测试任务；单片机控制模块，与太阳能供电模块、系统自检模块、测试指令输入模块、测试模块、测试存储模块、测试显示模块连接，用于控制调度各个工作模块；单片机控制模块集成有时钟独立SRPG电路；时钟独立SRPG电路采用原本用作正常工作模式下的一级锁存器IV2a与IV2b作为休眠模式下的数据状态保持电路，取消以往普通的时钟独立SRPG单元电路中用作状态保持电路IV3a与IV3b；所述时钟独立SRPG电路，包括：clk＝0时将Din输入到一级锁存器的Din数据输入控制电路；由不间断电源VDDC供电，sw0＝1时将Db状态锁存的一级锁存器；sw1＝1时Qb＝n0＝～Qb，用于传输缓冲的第一级传输门BUF0；电源恢复阶段，当VDD导通且pgb＝0时用来将Db的状态传输给Qb，用于传输缓冲的第二级传输门IV4；为SRPG电路的反相器输出的反相器输出门IV5；所述新型的小面积时钟独立SRPG电路系统还包括：用来产生控制SRPG的逻辑信号的ND0、NR0、IV0与IV1；所述Din数据输入控制电路包括：MP0、MP1、MP2以及MN0、MN1、MN2；一级锁存器包括：IV2a、IV2b；测试模块，与单片机控制模块连接，用于对无人驾驶车的各个功能进行测试；测试存储模块，与单片机控制模块连接，用于对无人驾驶车的测试数据进行存储；测试显示模块，与单片机控制模块连接，用于显示对无人驾驶车的测试数据信息；所述测试模块包括路径识别测试模块、障碍识别测试模块、动力续航测试模块、事故决策测试模块；路径识别测试模块，用于测试无人驾驶车路径识别能力；障碍识别测试模块，用于测试无人驾驶车障碍识别能力；动力续航测试模块，用于测试无人驾驶车动力续航能力；事故决策测试模块，用于测试无人驾驶车事故决策能力；事故决策测试模块的测试方法包括：将观测到的路径类型、强度信息和UAV位置、姿态信息收集整理；将收集的路径类型、强度信息和UAV位置、姿态信息按照划分的量化等级进行量化处理，并建立观测证据表；利用专家知识或经验建立状态间的条件概率转移矩阵，确定时间片段间的状态转移矩阵；建立路径威胁等级与路径因素和UAV间的离散动态贝叶斯网络模型；利用建立的观测证据表、条件转移概率表和状态转移概率表，运用隐马尔科夫推理算法计算出最终的路径威胁等级。2.如权利要求1所述基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统，其特征在于，所述离散动态贝叶斯网络模型是由观测节点和状态节点构成的有向无环图，路径类型、作用强度、相对位置和UAV姿态共同构成了离散状态节点，路径威胁等级为观测节点；所述建立的观测证据表、条件转移概率表和状态转移概率表，结合所建立的离散动态贝叶斯网络模型，确定最终的威胁等级即为贝叶斯推理过程依据大量状态节点数据推理出观测节点最大可能取值的概率。3.如权利要求1所述基于计算机的无人驾驶车辆认知能力测试系统，其特征在于，事故决策测试模块的测试方法还包括：系统参数λ和观测序列Y，前向-后向算法推理出概率P(Y|λ)的过程如下：前向算法，定义前向变量αt(i)＝P(y1,y2,...,yt,xt＝i|λ)初始化：α1(i)＝πibi(y1),1≤i≤n递归运算：结果：后向算法，定义后向变量βt...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京京大律业知识产权代理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11