一种自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法
技术领域
本发明涉及仿真测试
技术领域
,具体涉及一种自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法。背景技术
当前,汽车技术已经得到长足的进步,目前很多汽车已经配置驾驶辅助系统,驾驶辅助系统包括自动紧急制动、自适应巡航、车道保持辅助、车道偏离预警、前向碰撞预警等等,很大程度上提高了驾驶员和乘客的安全性。
为了能够保障汽车驾驶辅助系统稳定的运行,通常需要对驾驶辅助系统进行测试,进而保障运行稳定,减少故障发生。在车辆辅助驾驶仿真测试
技术领域
,目前缺乏行业内通用的高级辅助驾驶硬件在环仿真测试方法。目前国内车辆高级辅助驾驶相关的法规,都侧重于实车测试领域,无法直接指导虚拟仿真测试。而高级辅助驾驶硬件在环仿真测试缺乏行业内公认的方法体系,也缺乏这方面的法规指导。同时基于当前现有的智能驾驶硬件在环仿真测试系统,很难实现数据的高实时性读取、高实时性分析计算、高实时性写入,导致对实时性要求很高的控制策略验证类测试用例很难在硬件在环仿真测试系统上充分实现,从而测试验证不充分,进而给驾驶辅助系统后期的使用带来潜在的安全隐患。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足,本发明提供一种自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法,方法包括:
步骤一、执行测试进程,实时获取测试数据,并记录测试数据;
获取的测试数据包括:后处理采集数据、后处理逻辑运算数据以及后处理条件运算数据;
后处理采集数据配置有数据的类型、采样时刻、数据单位;
后处理采集数据包括:后处理常采数据和后处理有条件采集数据;
后处理常采数据为自动紧急制动系统功能处于不同状态下,所采集的系列参数;
后处理有条件采集数据为在一级预警时刻后,当满足某些特定条件时,需要采集的系列参数;
后处理逻辑运算数据配置有数据的类型、采样时刻、套用公式、数据单位以及数据计算方式;
后处理条件运算数据配置有数据指标的适用范围、数据处理逻辑、数据类型、采样时刻以及数据单位;
步骤二、解析测试数据的类型,判断测试数据的适用测试流程体系;
步骤三、根据解析出的测试数据类型以及测试流程体系,对测试数据进行测试;
步骤四、输出并保存测试结果。
从以上技术发明可以看出,本发明具有以下优点:
本发明解决了缺少高级辅助驾驶硬件在环仿真测试方法的技术问题,提出一整套测试方法,包括测试数据、测试评价、测试流程,是在车辆自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法上的深度探索。
本发明解决了在现有智能驾驶硬件在环仿真测试系统中对实时性要求很高的控制策略验证类测试用例很难实现的技术难题,通过建立一整套基于数据后处理体系的测试方法,能在现有硬件在环测试设备上实现该类测试用例的测试验证。
本发明对建立行业内智能驾驶仿真测试方法和规范、对行业内智能驾驶系统开发和测试有重大意义。本发明解决了目前辅助驾驶硬件在环仿真测试测试方法和测试目的的盲目性,也解决了车辆自动紧急制动系统现行法规在仿真测试领域指导作用有限的难题,还解决了基于现有硬件在环测试设备,对于对实时性要求很高的控制策略验证类测试用例很难充分测试验证的难题,使智能驾驶硬件在环仿真测试更加系统、更加精确、更加实用,能更及时更全面发现软件缺陷,缩短开发周期,能节省大量实车测试带来的风险成本。此外,本发明的理论系统性、方法可行性,对促进智能驾驶虚拟仿真测试的行业进步也有重要作用,其实施的有益效果显而易见。
本发明能使智能驾驶硬件在环仿真测试更加系统、更加精确、更加实用,能更及时更全面发现软件缺陷,缩短开发周期,能节省大量实车测试带来的风险成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术发明,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
图1为自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法流程图;
图2为非法规工况且非法规临界工况流程图;
图3为法规工况或法规临界工况流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术发明进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明针对目前车辆高级辅助驾驶仿真测试技术领域,行业内辅助驾驶硬件在环仿真测试方法不足这一现状,本发明以自动紧急制动系统为例,如图1至3所示,提出车辆高级辅助驾驶仿真测试领域中一种自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法。
在高级辅助驾驶硬件在环仿真测试中,由于很难实现数据的高实时性读取、高实时性分析计算、高实时性写入,导致对实时性要求很高的控制策略验证类测试用例很难在硬件在环仿真测试系统上充分实现,从而导致测试验证不充分。本发明以自动紧急制动硬件在环仿真测试为例,从仿真测试角度出发,提出一整套基于动力学模型和理想雷达模型的数据后处理参数评价体系。
在本发明中,通过深度匹配法规要求,穷举相关测试场景,提炼出一整套能用脚本实现的数据自动化后处理参数评价体系。并通过细化场景和参数设置,去匹配法规临界工况的临界参数,既能深度评判待测算法优劣,又能对不同公司的算法进行横向评判。
具体来讲,在本发明的自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法中,从法规JTT1242-2019出发,根据现有动力学模型和理想雷达模型,结合工作经验,提出一套全工况通用指标评价体系,一套法规工况及法规临界工况专用指标评价体系,去精准、系统地指导自动紧急制动系统硬件在环仿真测试。
本发明提及的自动紧急制动系统简称AEBS,自动紧急制动功能简称AEB。AEB功能未激活时AEB状态为1,AEB功能激活时AEB状态为3,AEB发出一级预警时AEB状态为5,AEB发出二级预警并点刹时AEB状态为6,AEB全力制动时AEB状态为7。AEB全力制动结束且不再具备碰撞风险时,AEB状态又回到1。
在本发明中,不采用控制器总线中输出的TTC(距离碰撞时间)或ETTC(强化距离碰撞时间)值,而是根据后处理采集的数据,且更依赖于从理想模型中采集的数据,在后台单独计算TTC和ETTC值,以保证针对不同算法,TTC和ETTC指标的有效性和通用性。
一.测试数据体系
1. 后处理常采数据:
①记T5为AEB状态刚进5(AEB刚开始一级预警)的系统时刻,记录此时TTC后台计算数值,记做TTC5;记录此时ETTC后台计算数值,记做ETTC5;
记录此时距离前车纵向距离D,记为D5(来自理想雷达模型);
记录此时本车车速VSV,记为VSV5(来自动力学模型);
记录此时前车相对车速V相对(来自理想雷达模型),记为V相对5;
记录此时前车车速VTV(来自CAN总线,融合后发出),记为VTV5;
②记T6为AEB状态刚进6(AEB刚开始二级预警并点刹)的系统时刻,记录此时TTC后台计算数值,记做TTC6;记录此时ETTC后台计算数值,记做ETTC6;
记录此时距离前车纵向距离D,记为D6(来自理想雷达模型);
记录此时本车车速VSV,记为VSV6(来自动力学模型);
记录此时前车相对车速V相对(来自理想雷达模型),记为V相对6;
记录此时前车车速VTV(来自CAN总线,融合后发出),记为VTV6;
③记T7为AEB状态刚进7(AEB刚开始全力制动)的系统时刻;记录此时TTC后台计算数值,记做TTC7;记录此时ETTC后台计算数值,
记做ETTC7;
记录此时距离前车纵向距离D,记为D7(来自理想雷达模型);
记录此时本车车速VSV,记为VSV7(来自动力学模型);
记录此时前车相对车速V相对(来自理想雷达模型),记为V相对7;
记录此时前车车速VTV(来自CAN总线,融合后发出),记为VTV7;
④记Ta=-4为自车减速度刚达到-4m/s2(1242法规定义的紧急制动阶段开始时刻)的系统时刻,记录此时TTC后台计算数值,记做TTC a=-4;记录此时ETTC后台计算数值,记做ETTC a=-4;
记录此时距离前车纵向距离D,记为D a=-4(来自理想雷达模型);
记录此时本车车速VSV,记为VSV a=-4(来自动力学模型);
记录此时前车相对车速V相对(来自理想雷达模型),记为V相对a=-4;
记录此时前车车速VTV(来自CAN总线,融合后发出),记为VTV a=-4;
⑤T7末为AEB状态刚结束7回到1瞬间的系统时刻;此时本车车速为VSV7末(来自动力学模型);
记录此时距离前车纵向距离D,记为D a=-4(来自理想雷达模型);
记录此时本车车速VSV,记为V SV a=-4(来自动力学模型);
记录此时前车相对车速V相对(来自理想雷达模型),记为V相对a=-4;
记录此时前车车速VTV(来自CAN总线,融合后发出),记为V TV a=-4;
⑥记AEB状态为5的持续时间为T(5),T(5)=T6-T5;
AEB状态为6的持续时间为T(6),T(6)=T7-T6;
AEB状态为7的持续时间为T(7);
AEB紧急制动阶段持续时间为T(紧急);
记t(5)=TTC5-TTC6
t(6)=TTC6-TTC7
t(7)=TTC7
2.后处理有条件采集数据:
①T5时刻后,VSV首次满足:0≤VSV< 0.01 km/h时(即本车刚开始刹停时),记录此时本车车速VSV,并记VSV=0km/h;记录此时距前车距离D。
②T5时刻后,D首次满足:0≤D< 0.01m时(即本车和前车刚发生碰撞时),
记录此时本车车速VSV,记为VSV碰;记录此时距前车距离D,并记D=0m。
③T5时刻后,VSV和D首次满足:VSV≤VTV且D>0时(本车制动后未与前车碰撞,且刹到某一车速后稳定跟车),记录此时本车车速VSV;记录此时前车车速VTV;记录此时距前车距离D。
二.测试评价体系
1. 全工况通用指标评价体系
(1)通用公式:
(D为本车距离前车纵向距离,单位m,来自理想雷达模型;V相对为前车相对于本车的车速,单位m/s,来自理想雷达模型)
单位m/s,来自理想雷达模型)。
(2)通用指标:
①后处理采集数据(T a=-4、T5、 T6)
T a=-4为自车减速度刚达到-4m/s的系统时刻;
T5为AEB状态刚进5(AEB刚开始一级预警)的系统时刻;
T6为AEB状态刚进6(AEB刚开始二级预警并点刹)的系统时刻;
②后处理逻辑运算数据(TTC5、TTC a=-4、ETTC5、ETTC a=-4)
在AEB状态刚进5的系统时刻记录的TTC后台计算数值,记做TTC5;记录此时ETTC后台计算数值,记做ETTC5;
在自车减速度刚达到-4m/s的系统时刻记录的TTC后台计算数值,
记做TTC a=-4;记录此时ETTC后台计算数值,记做ETTC a=-4;
③后处理条件运算数据(V预减、V总减):
I. 预警阶段减速量V预减=VSV5 -VSV a=-4
II. 总减速量V总减:
i). T5时刻后,VSV首次满足:0≤VSV< 0.01 km/h时(即本车刚开始刹停时),
V总减=VSV5;
ii). T5时刻后,D首次满足:0≤D< 0.01m时(即本车和前车刚发生碰撞时),
此时读取本车车速VSV,记为VSV碰,
V总减=VSV5-VSV碰;
iii). T5时刻后,VSV和D首次满足:VSV≤VTV且D>0时(本车制动后未与前车碰撞,且刹到某一车速后稳定跟车),此时读取AEB状态为7结束时刻本车车速
2. 法规工况和法规临界工况专用指标评价体系;
针对1242法规规定的工况和其临界工况,在可满足全工况通用指标评价体系前提下,进行更深入的进一步专用评价。并通过这些工况,既可以深入评判待测算法的优劣,也可横向比较不同公司同种算法的优劣。
(1)法规工况专用评价指标:
①40对0工况(本车车速40km/h,本车道前车静止):能刹停避免碰撞;
数据来源:距前车距离D,来自理想雷达模型(真值);本车车速VSV,来自动力学模型;
通过条件:首次满足:0本车车速VSV<0.01km/h时,读取距前车距离D。当此时D>0m时,可判定通过。
②80对0工况(本车车速80km/h,本车道前车静止):发生碰撞时本车速度降低量不小于30km/h;
数据来源:距前车距离D,来自理想雷达模型(真值);本车车速VSV,来自动力学模型;
通过条件:首次满足:0≤D<0.01m时,读取本车车速VSV。当此时VSV 50km/h时,可判定通过。
③80对12工况(本车车速80km/h,本车道前车车速12km/h):能避免两车碰撞;
数据来源:距前车距离D,来自理想雷达模型(真值);
通过条件:在合理的系统时间范围内,D>0 m恒成立。
④行人横穿工况(本车车速60km/h,行人横穿横向速度8km/h),
数据来源:距行人距离D1,来自理想雷达模型(真值);本车车速VSV,来自动力学模型;
通过条件:首次满足:0≤D1<0.01m时,读取本车车速VSV。当此时VSV≤40km/h时,可判定通过。
(2)“法规-”临界工况评价指标
如针对法规 40对0工况(本车车速40km/h,本车道前车静止):能刹停避免碰撞。对其临界工况降级,如35对0工况,一定也得能避免碰撞。
测试目的:验证算法的法规工况通用性,而非算法开发工程师针对特定法规工况强标参数,从而使其个别法规工况表现极其优异,而其他法规临界工况表现差距较大。
(3)“法规+”临界工况评价指标
如针对法规40对0工况(本车车速40km/h,本车道前车静止):能刹停避免碰撞。对其临界工况,通过脚本语言详细配置枚举梯度参数,如42对0工况,44对0工况,配置参数梯度升级,自动化衍生出系列测试用例,以便尝试出满足全工况通用指标逻辑且刚好与前车发生碰撞的本车车速等条件并进行标记。此临界指标可用于横向比较多个公司的软件算法。
通过法规工况和“法规+”临界工况,可横向评判不同公司同种算法的优劣。通过“法规-”临界工况,可判断同一公司算法普遍适用性。
从以上技术本发明解决了辅助驾驶硬件在环仿真测试方法的技术问题,提出一整套测试方法,包括测试数据、测试评价、测试流程,是在车辆自动紧急制动系统硬件在环仿真测试方法上的深度探索。本发明对建立行业内智能驾驶仿真测试方法和规范、对行业内智能驾驶系统开发和测试有重大意义。本发明解决了目前辅助驾驶硬件在环仿真测试测试方法和测试目的的盲目性,也解决了车辆自动紧急制动系统法规在仿真测试领域指导作用有限的难题,还解决了基于现有硬件在环测试设备,对于对实时性要求很高的控制策略验证类测试用例很难充分测试验证的难题,使智能驾驶硬件在环仿真测试更加系统、更加精确、更加实用,能更及时更全面发现软件缺陷,缩短开发周期,能节省大量实车测试带来的风险成本。此外,本发明的理论系统性、方法可行性,对促进智能驾驶虚拟仿真测试的行业进步也有重要作用,其实施的有益效果显而易见。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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