自動(dòng)泊車系統(tǒng)車輛在環(huán)測試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息采集、仿真技術(shù)，具體涉及一種自動(dòng)泊車系統(tǒng)車輛在環(huán)測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)泊車系統(tǒng)是一種駕駛員輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠幫助駕駛員將車輛泊入停車位中。自動(dòng)泊車系統(tǒng)作為一種代替駕駛員主動(dòng)控制車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)向、換擋、車速控制、制動(dòng)控制的智能化配置，其系統(tǒng)的可靠性顯得尤為重要。目前對自動(dòng)泊車系統(tǒng)的測試一般有兩種方法:第一種是在測試場地中搭建各種實(shí)際的障礙物、車輛進(jìn)行場景測試;第二種是搭建HIL(硬件在環(huán)測試平臺)，將自動(dòng)泊車控制器跟車輛的各控制器電連在一起進(jìn)行模擬測試。
[0003]第一種測試方法:采用人工搭建實(shí)際場景測試，在測試時(shí)，可能由于系統(tǒng)失效發(fā)生碰撞風(fēng)險(xiǎn)，存在不安全隱患。人工搭建的場景弊端還在于，每次場景復(fù)現(xiàn)均由人來控制，在場景布置上不可能每次都一樣，存在誤差。目前采用人工搭建場景的測試方法耗時(shí)比較長，在測試場景較多的情況下，不能夠快速有效的完成測試。不是所有的測試場景都能夠在測試場地中搭建出來，一些特殊測試場景的覆蓋度也不夠全面，因此人工搭建場地測試雖然是自動(dòng)泊車系統(tǒng)測試必須采用的一種方法，但是對場景驗(yàn)證的可靠性不夠充分。
[0004]第二種測試方法:采用HIL進(jìn)行測試，該測試方法能對功能進(jìn)行驗(yàn)證，但無法驗(yàn)證自動(dòng)泊車系統(tǒng)的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)泊車系統(tǒng)車輛在環(huán)測試系統(tǒng)及方法，能驗(yàn)證自動(dòng)泊車系統(tǒng)的各種功能，降低自動(dòng)泊車系統(tǒng)的測試難度和風(fēng)險(xiǎn)，減少對場地，真實(shí)交通和障礙物車輛的需求。
[0006]本發(fā)明所述的自動(dòng)泊車系統(tǒng)車輛在環(huán)測試系統(tǒng)，包括測試車輛、DGPS模塊、頂U(kuò)模塊、實(shí)時(shí)仿真處理裝置和傳感器仿真模擬器；
所述測試車輛為搭載了自動(dòng)泊車系統(tǒng)的真實(shí)車輛，自動(dòng)泊車系統(tǒng)包括自動(dòng)泊車控制器以及相應(yīng)的真實(shí)傳感器，真實(shí)傳感器與自動(dòng)泊車控制器連接；
所述DGPS模塊(即差分全球定位系統(tǒng))用于實(shí)時(shí)檢測測試車輛的GPS坐標(biāo)信息，該DGPS模塊安裝在測試車輛上；
所述頂U(kuò)模塊(即慣性測量單元)用于實(shí)時(shí)檢測測試車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息以及接收所述DGPS模塊所發(fā)送的GPS坐標(biāo)信息，該IMU模塊安裝在測試車輛上，且IMU模塊與DGPS模塊連接；
所述實(shí)時(shí)仿真處理裝置用于搭建車輛模型以及測試場景，模擬出測試所需的環(huán)境信息，并接收所述頂U(kuò)模塊所發(fā)送的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息和GPS坐標(biāo)信息，用于實(shí)時(shí)仿真處理裝置與測試車輛的實(shí)時(shí)交互，所述車輛模型的形狀、尺寸與測試車輛的形狀、尺寸一致，該實(shí)時(shí)仿真處理裝置與MU模塊連接； 所述傳感器仿真模擬器用于搭建虛擬傳感器，虛擬傳感器在車輛模型上的標(biāo)定位置與真實(shí)傳感器在測試車輛上的安裝位置一致，所述虛擬傳感器用于接收實(shí)時(shí)仿真處理裝置中所模擬的環(huán)境信息，并將該環(huán)境信息提供給對應(yīng)的真實(shí)傳感器，真實(shí)傳感器將所接收的環(huán)境信息發(fā)送給自動(dòng)泊車控制器，自動(dòng)泊車控制器基于該環(huán)境信息向測試車輛上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成泊車功能的測試，該傳感器仿真模擬器分別與實(shí)時(shí)仿真處理裝置、自動(dòng)泊車系統(tǒng)連接。
[0007]所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息包含速度、加速度、偏航角、偏航率以及縱向、側(cè)向、垂直方向的位移。
[0008]本發(fā)明所述的自動(dòng)泊車系統(tǒng)車輛在環(huán)測試方法，采用如本發(fā)明所述的自動(dòng)泊車系統(tǒng)車輛在環(huán)測試系統(tǒng)，所述測試車輛行駛在平地上，包括以下步驟:
所述DGPS模塊實(shí)時(shí)檢測測試車輛的GPS坐標(biāo)信息，并將該GPS坐標(biāo)信息發(fā)送給頂U(kuò)模塊；所述IMU模塊實(shí)時(shí)檢測測試車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，并將該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息與所接收的GPS坐標(biāo)信息發(fā)送給實(shí)時(shí)仿真處理裝置；
所述實(shí)時(shí)仿真處理裝置基于所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息、GPS坐標(biāo)信息對車輛模型的當(dāng)前行駛的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和位移軌跡進(jìn)行修正，使車輛模型的運(yùn)動(dòng)軌跡與真實(shí)車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡一致；所述虛擬傳感器接收實(shí)時(shí)仿真處理裝置中所模擬的環(huán)境信息，并將該環(huán)境信息提供給對應(yīng)的真實(shí)傳感器，真實(shí)傳感器將所接收的環(huán)境信息發(fā)送給自動(dòng)泊車控制器，自動(dòng)泊車控制器基于該環(huán)境信息向測試車輛上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成泊車功能測試。
[0009]真實(shí)車輛運(yùn)行在一個(gè)寬闊安全的平地上，DGPS模塊、頂U(kuò)模塊、實(shí)時(shí)處理仿真處理裝置、傳感器仿真模擬器均布置在車輛上。對于測試車輛來說實(shí)際是運(yùn)行在虛擬的交通環(huán)境中。仿真模型提供虛擬道路和交通場景;實(shí)時(shí)仿真處理裝置一方面?zhèn)鬏敪h(huán)境的信息;一方面接收測試車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。將傳感器仿真模擬器所接收的環(huán)境信息提供給真實(shí)傳感器，當(dāng)自動(dòng)泊車控制器接收到真實(shí)傳感器的信號后發(fā)出相應(yīng)的控制指令給對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)泊車功能的測試。
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明能夠高效的驗(yàn)證自動(dòng)泊車系統(tǒng)的各種功能，降低自動(dòng)泊車系統(tǒng)的測試難度和風(fēng)險(xiǎn)，減少了對場地，真實(shí)交通和障礙物車輛的需求；
(2)測試場景具有可重復(fù)性、可控性，具備批量化的測試能力；
(3)能夠提高自動(dòng)泊車系統(tǒng)的可靠性測試能力，在整車級別測試系統(tǒng)間的通訊連接和整車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能夠?qū)ψ詣?dòng)泊車系統(tǒng)進(jìn)行充分的驗(yàn)證，保證了系統(tǒng)在各種泊車場景中都能安全可靠地運(yùn)行。
【附圖說明】
[0011]圖1為發(fā)明的原理框圖；
圖中，1-DGPS模塊、2-MU模塊、3-實(shí)時(shí)仿真處理裝置、4-傳感器仿真模擬器、5-自動(dòng)泊車控制器、6-測試車輛。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]如圖1所示的自動(dòng)泊車系統(tǒng)車輛在環(huán)測試系統(tǒng)，包括測試車輛6、DGPS模塊1、頂U(kuò)模塊2、實(shí)時(shí)仿真處理裝置3和傳感器仿真模擬器4。
[0014]測試車輛6為搭載了自動(dòng)泊車系統(tǒng)的真實(shí)車輛，自動(dòng)泊車系統(tǒng)包括自動(dòng)泊車控制器5以及相應(yīng)的真實(shí)傳感器，真實(shí)傳感器與自動(dòng)泊車控制器5連接；駕駛員能夠正常的駕駛測試車輛6并使用自動(dòng)泊車系統(tǒng)。
[0015]所述DGPS模塊I用于實(shí)時(shí)檢測測試車輛6的GPS坐標(biāo)信息，該DGPS模塊I安裝在測試車輛6上。
[0016]所述MU模塊2用于實(shí)時(shí)檢測測試車輛6的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息以及接收所述DGPS模塊I所發(fā)送的GPS坐標(biāo)信息，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息包含速度、加速度、偏航角、偏航率以及縱向、側(cè)向、垂直方向的位移。頂U(kuò)模塊2安裝在測試車輛6上，且頂U(kuò)模塊2與DGPS模塊I連接。
[0017]所述實(shí)時(shí)仿真處理裝置3用于搭建車輛模型以及測試場景，模擬出測試所需的環(huán)境信息，該實(shí)時(shí)仿真處理裝置3與MU模塊2連接。該實(shí)時(shí)仿真處理裝置3包括上位機(jī)以及運(yùn)行在上位機(jī)內(nèi)的仿真軟件(比如:CarMaker、PreScan、CarSim)，在虛擬的仿真環(huán)境中:
(I)搭建虛擬的車輛模型，車輛模型的形狀、尺寸與測試車輛6的形狀、尺寸一致。
[0018](2)搭建測試場景，利用仿真軟件中的交通環(huán)境場景模型庫，搭建道路、路沿、其它交通車輛、樹木、墻面等不同障礙物構(gòu)成的泊車環(huán)境。
[0019](3)將泊車位場景和虛擬的車輛模型設(shè)置為同一坐標(biāo)系中。
[0020](4)將真實(shí)的車輛運(yùn)動(dòng)軌跡同步在虛擬的車輛模型上，實(shí)現(xiàn)真實(shí)車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡跟虛擬的車輛模型的運(yùn)動(dòng)軌跡一致。
[0021]同時(shí)仿真軟件能夠?qū)崿F(xiàn)場景批量化測試功能，虛擬測試場景能夠以