一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统，涉及车辆辅助驾驶测试技术领域，包括：上位机模块，用于搭建模型、编译下载、监控模型运算，同时读取控制器中的变量，运行自动化测试命令并进行实时监测；实时处理机，用于接收上位机的车辆动力学信息和图形工作站中的场景信息，并将信号发送至控制器；图形工作站；驾驶模拟器；待测控制器；车辆定位与高精地图模块；视觉及雷达模拟模块。本发明专利技术还提供一种商用车辅助驾驶硬件在环测试方法，本发明专利技术提高环境感知系统的可靠性与准确性，提高测试效率，保证了实验的安全性。保证了实验的安全性。保证了实验的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统及方法


[0001]本专利技术涉及车辆辅助驾驶测试
，具体涉及一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统及方法。

技术介绍

[0002]商用车辅助驾驶产品多样，前向视觉模块及毫米波雷达主要负责目标障碍物识别。控制模块主要负责视觉及雷达目标信号的融合、辅助驾驶功能的策略及对整车的控制，考虑到系统紧凑性，一般会部署在视觉或者毫米波雷达内。视觉、雷达及整车间通过CAN通信实现信号交互。整车执行主要包括EMS、TCU(负责整车驱动)，EBS(负责整车制动)、EPS(负责车辆转向)及HMI(人机交互)。但仍存在无法同时满足安全法规要求及终端用户实际需求的问题，如AEB过敏感及误触发，FCW/LDW功能的激活机制等问题。单个传感器也存在无法克服的缺陷，如毫米波雷达无法识别路标，难以识别行人等障碍物；摄像头在不良天气下的适应能力差，夜间工作需要补充光线等。将摄像头与毫米波雷达进行数据融合，实现传感器的互补，可以极大地提高环境感知系统的可靠性与准确性，但是这也对测试提出更高的要求。
[0003]目前新的车型越来越多都搭载了ADAS，高级驾驶辅助系统(advanced driver assistance system，ADAS)，通过安装在车上的各类传感器，在汽车行驶过程中收集数据，经过运算和分析，将相关信息反馈给驾驶员或决策系统，以提高车辆在行驶过程中的安全性及舒适性。
[0004]如何确保其可靠性和安全性也逐渐成为一个关键问题，因此对ADAS的测试是必不可少的部分。目前针对ADAS的测试主要包括实车测试以及硬件在环(Hardware
‑
in
‑
Loop,HIL)测试两种方法。但实车测试存在测试周期长、安全隐患大、测试难度和测试成本高等缺点，而HIL测试技术具有测试周期短、成本低、能够模拟极限危险工况等优势。HIL(Hardware
‑
in
‑
the
‑
Loop)测试通过仿真模型来模拟受控对象的运行工况，在实车阶段前对控制系统进行全方面的、系统的测试。但ADAS系统的HIL测试既要模拟毫米波雷达探测到的目标，也要模拟摄像头拍摄到的真实场景，远比常规测试复杂。
[0005]传统的测试技术往往基于实车台架或原型实车，这种测试方法往往存在测试成本高、周期长、测试覆盖度低等局限性。目前，现有HIL测试中，需要测试人员通过上位机手动修改参数来设置控制器的运行及测试，极大地降低了测试效率，对于测试进程不可控。此外，在现有技术中，模拟出的车辆动力学、驾驶员等系统为简化的模型，与真实系统存在偏差，导致被测控制器的性能测试精度不高。
[0006]目前商用车L2级辅助驾驶产品，能够具备FCW、AEB等功能，但仍存在产品误触，终端用户拆除率高，且缺乏一个同时满足AEB、ACC、LKA、LCC及PCC等功能的系统。针对ADAS的HIL测试，是辅助驾驶系统测试关键的一步，在避免算法错误的同时，提升测试效率、降低成本。但现有技术在实际使用中仍存在如下问题：
[0007]1、测试中使用简化的道路、驾驶员及车辆动力学等模型，与真实系统存在一定偏差，导致被测控制器的测试结果精度不高；
[0008]2、现有HIL测试系统中，需要测试人员通过上位机手动输入实车参数，从而进行需要的运行及测试，故导致测试场景覆盖不够全面；
[0009]3、目前辅助驾驶算法开发如AEB等，主要依赖实车碰撞实验进行数据采集及功能验证，实验费用高，时间周期长，测试内容可控性低、风险大，无法全部进行实车验证。

技术实现思路

[0010]为了解决上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统及方法。
[0011]本专利技术提出的技术方案为：
[0012]一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统，包括：
[0013]上位机模块，用于搭建模型、编译下载、监控模型运算，同时读取控制器中的变量，运行自动化测试命令并进行实时监测；
[0014]实时处理机，用于接收上位机的车辆动力学信息和图形工作站中的场景信息，并将信号发送至控制器；
[0015]图形工作站，用于负责前期测试场景库的搭建，并对预先构建好的场景模型和获得的传感器信号进行仿真处理，得到场景信息和传感器采集的信息，并将其发送至控制器；
[0016]驾驶模拟器，通过外接设备获取实时输入信号，并通过I/O板卡将信号发送至实时处理机与控制器，实现对更加真实的实车使用环境的模拟；
[0017]待测控制器，负责决策以及整车控制，判断ADAS算法的触发条件并与上位机进行通讯实现数据的监测与记录；
[0018]车辆定位与高精地图模块，负责数字地图模块的部署及实时运行(可在线更新地图)，结合车机GPS信号实现定位仿真；
[0019]视觉及雷达模拟模块，用于车辆正前方环境的监控及前向障碍物的识别。
[0020]本专利技术的进一步技术方案为，所述上位机模块用于搭建模型、编译下载、监控模型运算，同时读取控制器中的变量，运行自动化测试命令，主要包括车辆动力学模型、I/O接口模型搭建；上位机中，首先对预先构建好的车辆动力学模型进行仿真，得到车辆动力学信息，将车辆动力学信息进行编译，发送至实时处理机，并通过CAN口发送至控制器；同时，上位机作为主要试验管理平台，提供了相关可视化操作界面，便于实时数据的监控与观测。
[0021]本专利技术的进一步技术方案为，所述实时处理机用于接收上位机的车辆动力学信息和图形工作站中的场景信息，并将信号发送至控制器。实时处理机与场景仿真软件通过UDP协议互相通讯，以此来获得仿真场景里的环境、雷达、视觉传感器信息，通过实时处理机的CAN总线发送到控制器，控制器中的算法经过融合、预测、规控输出期望的控车信号，实时机再通过CAN总线获得这些控车信号来控制仿真中的车辆，形成整个测试闭环；实时机通过UDP协议获取到仿真场景结束的信号后，开始断开连接，恢复默认信号值。
[0022]本专利技术的进一步技术方案为，所述外接设备为方向盘、油门踏板、刹车踏板。
[0023]本专利技术的进一步技术方案为，所述控制器负责决策以及整车控制，基于实时处理机所发出的车辆动力学信息、场景信息，以及传感器采集等信息，来判断ADAS算法的触发条件；相应地，控制器处理后的输出信号可以通过CAN口返回至实时处理机中，同时在上位机中进行数据的监测与记录，所述控制器的输出结果包括：整车目标驱动扭矩、目标挡位、目
标减速度、目标转向扭矩/角度、声光指令。
[0024]本专利技术的进一步技术方案为，所述车辆定位与高精地图模块的输出结果包括：位置信息、制定道路信息：道路等级、道路类型、道路长度、坡度/曲率、限速值、车道数目、交通警告、下一个路口到当前定位点的路段距离、下一个路口的一般属性、下一个路口的转向曲率。
[0025]本专利技术的进一步技术方案为，所述视觉及雷达模块的输出结果包括：前方目标障碍物信息、横纵向距离、横纵向车速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统，其特征在于，包括：上位机模块，用于搭建模型、编译下载、监控模型运算，同时读取控制器中的变量，运行自动化测试命令并进行实时监测；实时处理机，用于接收上位机的车辆动力学信息和图形工作站中的场景信息，并将信号发送至控制器；图形工作站，用于负责前期测试场景库的搭建，并对预先构建好的场景模型和获得的传感器信号进行仿真处理，得到场景信息和传感器采集的信息；驾驶模拟器，通过外接设备获取实时输入信号，并通过I/O板卡将信号发送至实时处理机与控制器，实现对更加真实的实车使用环境的模拟；待测控制器，负责决策以及整车控制，判断ADAS算法的触发条件并与上位机进行通讯实现数据的监测与记录；车辆定位与高精地图模块，负责数字地图模块的部署及实时运行，结合车机GPS信号实现定位仿真；视觉及雷达模拟模块，用于车辆正前方环境的监控及前向障碍物的识别。2.根据权利要求1所述的一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统，其特征在于，所述上位机模块用于搭建模型、编译下载、监控模型运算，同时读取控制器中的变量，运行自动化测试命令，主要包括车辆动力学模型、I/O接口模型搭建；上位机中，首先对预先构建好的车辆动力学模型进行仿真，得到车辆动力学信息，将车辆动力学信息进行编译，发送至实时处理机，并通过CAN口发送至控制器；同时，上位机作为主要试验管理平台，提供了相关可视化操作界面，便于实时数据的监控与观测。3.根据权利要求1所述的一种商用车辅助驾驶硬件在环测试系统，其特征在于，所述实时处理机用于接收上位机的车辆动力学信息和图形工作站中的场景信息，并将信号发送至控制器；实时处理机与场景仿真软件通过UDP协议互相通讯，以此来获得仿真场景里的环境、雷达、视觉传感器信息，通过实时处理机的CAN总线发送到控制器，控制器中的算法经过融合、预测、规控输出期望的控车信号，实时机再通过CAN总线获得这些控车信号来控制仿真中的车辆，形成整个测试闭环；实时机通过UDP协议获取到仿真场景结束的信号后，开始断开连接，恢复默认信号值。4.根据权利要求1所述的一种商用1车辅助驾驶硬件在环测试系统，其特征在于，所述外接设备为方向盘、油门踏板、刹车踏板。5.根据权利要求1所述的一种商用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辰，倪洪飞，王一博，施锦玮，赵一凡，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：