智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统及构建方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统及构建方法，包括单机目标体、协同控制系统、数据通讯单元、车载触发单元等，通过该系统及方法可以实现智能汽车道路测试多目标物的测试场景工况复现模拟，尤其针对L3及以上高级别自动驾驶车辆封闭道路测试，可以实现多目标物协同控制，高效、安全构建复杂交通测试场景，为高级别的自动驾驶车辆提供更符合实际交通流的测试工况，有效解决汽车感知、控制策略、执行输出等相关主动安全的开发和检验。和检验。和检验。

【技术实现步骤摘要】
智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统及构建方法


[0001]本专利技术涉及智能汽车道路测试
，尤其涉及一种智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统以及基于该改建系统的构建方法，可安全、高效复现模拟实际复杂的道路交通流场景，开展智能汽车尤其是L3及以上高级别自动驾驶车辆道路测试针对实际应用场景的主动安全试验。

技术介绍

[0002]自动驾驶汽车行业发展迅速，但其开发验证阶段的车辆的测试方法进步缓慢，尤其是针对自动驾驶汽车封闭场地测试场景构建测试方法或系统，目前的封闭场地测试场景构建还停留在十分简单或者单一的场景构建水平，完全脱离自动驾驶汽车实际应用场景，既不符合实际的道路交通场景，无法满足自动驾驶汽车封闭场地开展符合真实应用环境的测试需求。
[0003]通过对封闭场地测试场景现状和智能汽车技术发展所需的封闭测试技术需求研究，封闭道路测试场景的构建需要通过技术手段进行大幅度提高和完善，需要在封闭道路测试过程中通过一些方法或专业系统，用以安全、灵活、高效的模拟复现真实道路交通场景，尤其是多目标物的道路交通模拟场景，满足自动驾驶汽车封闭场地开展符合真实应用环境的测试需求。

技术实现思路

[0004]以专业、安全、灵活、高效测试为原则，针对智能汽车，尤其是L3及以上的高级别自动驾驶汽车封闭道路模拟测试场景需求，本专利技术提供一种智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统及构建方法，可以实现多目标物协同控制，在封闭道路测试场高效、安全构建复杂交通测试场景，为高级别的自动驾驶车辆提供更符合实际的交通流测试工况，有效解决汽车控制策略、执行输出等相关主动安全的开发和检验。
[0005]本专利技术的一种智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统，包括单机目标体、协同控制系统、数据通讯单元、车载触发单元。
[0006]该系统可以实现多个单交通模拟目标物体通过数据互联连接到数据存储分析单元，利用数据存储单元的数据汇总分析计算，再结合控制软件完成参数配置、场景规划等功能，协同控制系统通过数据下发单元将复杂场景构建所需的相关参数发送给场景构建中需要的各个单机目标体，所有的目标体会根据场景构建的需求，接收到相关指令，最后通过触发单元，结合智能汽车试验状况进行多目标体联动输出，整个过程通过协同控制系统实时反馈介入，实现智能汽车尤其是L3及以上高级别自动驾驶车辆道路测试复杂工况的模拟复现。
[0007]所述复杂场景是指符合实际的交通流测试工况的场景，比如十字路口机非混合的交通流场景，场景中可能会出现多个行人横穿马路、多个自行车、踏板车直行或右转、多个机动车直行或右转等交通场景。
[0008]所述的复杂道路场景另一个重要元素包括交通流中可能会出现驾驶运动冲突、危险工况，对智能汽车测试验证尤为重要，通过所示一种智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统也可以方便、高效复现冲突、危险的场景测试工况，更符合真实的应用场景。
[0009]所述的单机目标体为基于高精度定位系统自主导航移动的平台。所述的单机目标体可搭载不同的仿真模拟交通目标物，比如模拟儿童、成人、自行车、两轮踏板车、摩托车、汽车等仿真体，在封闭测试场地内模拟真实的交通道路参与者。所述的单机目标体内置高精度定位系统、控制系统、供电系统、动力系统、通讯系统，在整个协同控制中可利用可通过自身控制系统并结合协同控制指令进行不同场景动作的输出模拟，可以根据协同控制系统的参数配置和指令进行高精度的位置轨迹、加速度、速度、转向等动作输出，配合搭载的各类目标体，实现交通模拟物的运动场景复现。
[0010]进一步的，所述的协同控制系统为是整个场景构建系统计算控制中心，其核心部件为高速计算工控机，工控机作用是数据存储与多目标物联合控制，内置控制指令采集模块、场景数据库、数据存储模块及通讯模块等，工控机运行会结合控制软件单元，实现整个系统的智能化、自动化运行控制。
[0011]所述协同控制系统可以将所述的协同控制软件配置或选择的相关参数、场景工况等转化成多目标体的控制运动的程序代码，并将确认好的场景复现控制功能通过所述5G数据通讯单元下发给场景构建所需的各个单机目标体；同时所述协同控制系统也会通过5G数据通讯单元获取到当前多目标场景运行状态等数据，在整个多目标场景复现过程中实现数据、状态的实时闭环控制。
[0012]所述协同控制系统具有协同控制软件，协同控制软件具有前端配置、控制、显示的软件界面，作为整个系统输入配置、数据参数显示、场景定义前端HMI(人机界面)，该软件采用模块化设计，支持二次开发。
[0013]所述协同控制软件与所述的协同控制系统配合应用，可以根据智能汽车封闭场地道路测试场景的功能需求进行数据、参数、功能的配置，方便、快速实现多目标物复杂场景构建。
[0014]所述数据通讯单元是采用5G网络通讯技术，实现数据的高速通讯互联，其包括网络交换机、网络通信模块、数据存储器等。5G数据通讯单元上端连接协同控制系统，下端连接参与多目标体场景的各个单机目标体，无论是在试验前，试验中、试验后都能通过高速网络通讯技术实时将各种数据进行采集存储，具备低延时、大带宽的数据交互能力，较好地满足多目标体协同控制数据传输需要，满足构建复杂测试场景的数据交互工作。5G数据通讯单元具备高带宽、低延时的特点，保证了整个系统的数据连接与交互的实时性有效性。
[0015]所述车载触发单元是安装在智能汽车上的具备高精度定位功能及运算、通讯功能的模块，内置供电模块及计算处理单元，外置5G网络通讯天线。所述车载触发单元其主要功能可以实时获取智能汽车测试过程中各种状态，包括车速、轨迹、姿态角、航向角等详细参数，将这些参数实时通过5G网络发送给所述5G数据通讯单元。所述的协同控制系统获取到相关数据后进行计算分析，根据不同的触发机制生成不能触发指令下发给各个单机目标体，实现基于某种触发模式的精确控制与协同。
[0016]本专利技术还提供一种上述智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统的构建方法，包括如下步骤：
[0017](1)以测试场景需求为输入，通过协同控制软件进行目标体及场景配置；
[0018]配置包括场景内所含目标体的类型、初始状态、数量、运动参数、路径等；交通场景的配置，包括系统数据库里的标准场景选择、自定义场景的设置等，交通场景主要是定义包含路况类型，比如十字路口、丁字路口、环岛、弯道等机动车；
[0019](2)目标体及场景配置结束后，通过软件配置场景过程中运动逻辑关系；
[0020]场景构建运动逻辑关系包括运行速度逻辑关系、运行位置轨迹逻辑、TTC(碰撞时间)逻辑关系等；
[0021](3)配置确认，协同控制系统可以将配置的各种相关参数、场景工况进行数据分析并转化生成场景复现运动的控制程序及逻辑，根据场景参数要求、试验车状态及其它有关数据状态进行运动控制，实现复杂测试场景的模拟构建与数据保存。
[0022]本专利技术与现有技术相比：
[0023]目前，智能汽车道路测试系统发展已经很难满足飞速发展的智能汽车所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统，其特征在于：包括单机目标体、协同控制系统、数据通讯单元、车载触发单元；所述单机目标体基于具有导航系统的自由移动平台小车，小车灵活搭载不同的智能汽车仿真用的各种模拟交通的目标物；所述协同控制系统通过数据通讯单元与单机目标体相连，协同控制系统将配置的相关参数、多目标物复杂场景工况进行数据分析，并转化生成各个单机目标体的控制运动的程序代码，协同控制系统通过数据通讯单元将多目标物场景工况的参数发送给多目标物复杂场景复现的各个单机目标体，同时各个单机目标体的运动参数及状态通过所述的数据通讯单元反馈至协同控制系统中，实现数据、状态的实时闭环控制；所述车载触发单元通过数据通讯单元与协同控制系统相连，车载触发单元实时获取智能汽车测试过程中各种状态及参数，将状态及参数实时通过数据通讯单元发送给协同控制系统，协同控制系统获取到相关数据后进行计算分析，根据不同的触发机制生成不能触发指令下发给各个单机目标体，实现基于触发模式的精确控制与协同。2.根据权利要求1所述的智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统，其特征在于：所述单机目标体内置有嵌入式控制板、RTK差分模块、高精度惯导模块、供电模块、通讯模块、动力机构及转向机构，能够根据协同控制系统的参数配置和指令进行高精度的位置轨迹、加速度、速度、转向动作输出，配合搭载的各类目标体，实现交通模拟物的运动场景复现。3.根据权利要求2所述的智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统，其特征在于：所述单机目标体包括模拟儿童目标体、模拟成人目标体、模拟自行车目标体、模拟电动两轮车目标体、模拟摩托车目标体和模拟汽车目标体。4.根据权利要求2所述的智能汽车道路测试多目标物复杂场景构建系统，其特征在于：所述协同控制系统采用工控机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰爱松，樊昌国，赵宏博，
申请(专利权)人：中质智通检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：