虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法和系统。其中，方法包括：根据车辆的V2X通信环境和V2X消息内容，确定V2X功能相关的各ODD元素；根据各ODD元素，构建V2X预期功能安全的各触发条件；并根据各触发条件和预设的各测试场景，构建V2X功能的测试用例库；通过虚实融合技术模拟所述测试用例库中的各测试用例，并将各测试用例中的触发条件作为对抗信号反复输入，完成V2X功能鲁棒性测试；根据所述鲁棒性测试中的车辆数据，进行V2X功能问题定位供设计优化。本实施例实现预期功能安全的鲁棒性测试。预期功能安全的鲁棒性测试。预期功能安全的鲁棒性测试。

【技术实现步骤摘要】
虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法和系统


[0001]本专利技术实施例涉及车辆设计优化、验证测试领域，尤其涉及一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法和系统。

技术介绍

[0002]预期功能安全关注满足预期设计要求的功能的安全性，是车辆安全的重要方面。针对预期功能安全的测试验证，在车辆开发与设计中起着重要作用。
[0003]现有技术中，一般通过里程测试进行智能汽车安全评价，成本较高、耗时较长，且针对具体功能并未提出匹配的测试用例，测试具有盲目性。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法和系统，实现预期功能安全的鲁棒性测试。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法，包括：根据车辆的V2X通信环境和V2X消息内容，确定V2X功能相关的各ODD（Operational Design Domain，运行设计域）元素；根据各ODD元素，构建V2X预期功能安全的各触发条件；并根据各触发条件和预设的各测试场景，构建V2X功能的测试用例库；通过虚实融合技术模拟所述测试用例库中的各测试用例，并将各测试用例中的触发条件作为对抗信号反复输入，完成V2X功能鲁棒性测试；根据所述鲁棒性测试中的车辆数据，进行V2X功能问题定位供设计优化。
[0006]第二方面，本专利技术实施例提供了一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试系统，包括：环境模拟设备和被测车辆；所述环境信息模拟设备用于：通过虚实融合技术模拟上述测试用例库中的各测试用例，并将各测试用例中的触发条件作为对抗信号反复输入，完成所述被测车辆的V2X功能鲁棒性测试。
[0007]本专利技术实施例提出一种车辆V2X预期功能安全鲁棒性测试的实现方法，首先，将通信环境和消息内容作为V2X功能的关键要素，从传统的ODD条件中识别出V2X预期功能安全的触发条件，并将触发条件与测试场景叠加，形成与具体功能匹配的测试用例库，提高了测试的针对性。然后，通过虚实融合技术模拟各测试用例，打破了里程测试的传统模式，选定触发条件作为对抗信号反复模拟，实现了V2X功能的鲁棒性测试，为被测车辆的自动优化和问题定位提供了空间，能够进一步提高车辆预期功能安全性能，为车辆的优化设计提供依据。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1是本专利技术实施例提供的一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法的流程图。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0011]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0012]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0013]本专利技术实施例提供一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法。为了说明该方法，优先介绍实现该方法的虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试系统。图1是本专利技术实施例提供的一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试系统的结构示意图。如图1所示，该系统主要由上位机101、环境信息模拟设备102、报警信号捕捉设备103和被测车辆104组成。
[0014]上位机101中搭载场景仿真软件和数据监控与处理软件，仿真场景软件可以使用PreScan、VTD等进行联合仿真，与环境信息仿真设备102使用以太网连接，用于创建虚拟交通环境，包含交通场景信息和背景车辆信息，并将其传递给环境信息仿真设备102。
[0015]环境信息仿真设备102有三个方面的作用：（1）将仿真测试场景信息通过V2X协议栈转化为标准的V2X消息，并与被测车辆104的OBU设备进行V2X通信；（2）接收被测车辆104的OBU发送的V2X消息，并通过测试数据发送模块发送给数据监控与处理软件，用于测试过程中被测车辆104状态的数据记录；（3）接收被测车辆104中的预警显示终端发送的预警信号，通过测试数据发送模块发送给数据监控与处理软件，用于测试过程中预警信号记录；数据监控与处理软件用于接收汇总环境信息仿真设备102发送的测试数据，并进行测试数据
处理与记录，形成自动化测试流程。
[0016]各部分的具体内容，可以参见期刊《汽车电器》2022年第1期刊登的论文《基于虚实融合技术的V2X测试系统研究》。
[0017]基于以上系统，图2是本专利技术实施例提供的一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法的流程图。该方法针对车辆V2X进行预期功能安全的测试验证，由上述系统为被测车辆提供虚拟测试环境，实现鲁棒性测试。如图2所示，该方法具体包括如下步骤：S110、根据车辆的V2X通信环境和V2X消息内容，确定V2X功能相关的各ODD元素。
[0018]预期功能安全技术基于ODD实现，本实施例从被测功能V2X出发，以V2X通信环境和V2X消息内容为依据，从大量ODD条件中确定V2X功能相关的各ODD元素，用于构建与V2X预期功能安全匹配的测试用例。
[0019]可选的，通信环境可以包括通信协议和通信链路。在一具体实施方式中，首先根据通信协议，识别车辆ODD条件中支持V2X通信协议的通信实体，这类实体是V2X通信的信号来源，将作为构建V2X测试用例的ODD元素。具体的，ODD条件指车辆自动驾驶功能设定的运行设计条件，表1示例性的显示了部分ODD条件。参照表1，可以从ODD条件的二级分类中识别出支持V2X通信协议的通信实体：道路基础设施、交通参与物和通信单元。
[0020]表1
同时，根据通信链路，识别车辆ODD条件中位于V2X通信链路中的通信实体，这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚实融合的V2X预期功能安全鲁棒性测试方法，其特征在于，包括：根据车辆的V2X通信环境和V2X消息内容，确定V2X功能相关的各ODD元素；根据各ODD元素，构建V2X预期功能安全的各触发条件；并根据各触发条件和预设的各测试场景，构建V2X功能的测试用例库；通过虚实融合技术模拟所述测试用例库中的各测试用例，并将各测试用例中的触发条件作为对抗信号反复输入，完成V2X功能鲁棒性测试；根据所述鲁棒性测试中的车辆数据，进行V2X功能问题定位供设计优化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信环境包括通信协议和通信链路；所述根据车辆的V2X通信环境和V2X消息内容，确定V2X功能相关的各ODD元素，包括：根据通信协议，识别车辆ODD条件中支持V2X通信协议的第一通信实体；根据通信链路，识别车辆ODD条件中位于V2X通信链路中的第二通信实体；根据V2X消息内容，识别出V2X消息内容关联的车辆ODD条件；由所述第一通信实体、所述第二通信实体，以及所述V2X消息内容关联的车辆ODD条件，共同构成V2X功能相关的各ODD元素。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各ODD元素，构建V2X预期功能安全的各触发条件，包括：根据车辆ODD内明确允许的元素状态，确定超出ODD的元素状态；将各ODD元素扩展后与所述超出ODD的元素状态排列组合，得到V2X预期功能安全的触发条件。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各触发条件和预设的各测试场景，构建V2X功能的测试用例库，包括：从基础场景库中，筛选V2X功能相关的各测试场景；将各触发条件和各测试场景排列组合，得到V2X功能的测试用例库。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过虚实融合技术模拟所述测试用例库中的各测试用例，并将各测试用例中的触发条件作为对抗信号反复输入，完成V2X功能鲁棒性测试，包括：将所述测试用例库中任一测试用例的可视化信息，显示在被测车辆的显示屏内，供驾驶员查看；将所述测试用例...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭蓬，孔庆研，蔡聪，闫晓晓，王梦丹，陈美奇，高薇，车云龙，杨建森，王巧凤，王明辉，郇玉莹，
申请(专利权)人：中汽研天津汽车工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：