CN105388021A - Adas虚拟开发与测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的ADAS虚拟开发与测试系统，包括用于采集真实交通环境的采集单元、用于模拟真实驾驶行为的虚拟驾驶单元、用于模拟真实或虚拟环境以及车辆行驶姿态的实时仿真单元和用于显示信息的显示单元；本发明由实车预先拍摄的真实交通场景投影到环形屏幕作为实时仿真机道路信息的输入，不仅能反映出驾驶者在真实环境下的驾驶行为，而且还包括真实环境中的各种干扰、噪声及突发事件，使得对ADAS产品的测评与开发更加可信、可靠和真实，本发明通过对对被测ADAS产品测试结果与实时仿真机内存储的标准算法进行比较的测评，在测试的同时还能得到数据化的评估结果。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种ADAS虚拟开发与测试系统。
背景技术
近年来，随着我国经济的发展，人们的生活水平日益提高，汽车已经不再是以前人们眼中遥不可及的东西，普通家庭拥有一辆或多量汽车已经非常普遍，但伴随着汽车数量的激增，我国的城市交通建设发展的速度却远不及汽车增长的速度，因此，汽车的安全问题已经成为了汽车技术研究中的最重要的一环，为了保证驾驶员的驾驶安全，减小驾驶员在危险情况下受到伤害，驾驶辅助系统应运而生，先进驾驶辅助系统(AdvancedDriverAssistanceSystems，简称ADAS)，是利用安装于汽车上的各种传感器，及时采集车内外的环境数据，进行静动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而更好地保护乘客的安全，保障车辆及周围交通环境的安全。
先进驾驶辅助系统可以有效的降低交通事故的发生，并为无人驾驶汽车的深入研究提供帮助，因此对ADAS性能的优良与否进行测试评价在ADAS产品的开发阶段显得尤为重要。目前各大汽车厂商主要采用实际道路测试的方法对ADAS产品进行性能测试，而实际的道路实验虽然能够提供真实的交通环境，但试验过程危险系数非常大，提供的道路环境以及实验条件极为有限。而且ADAS系统通常有多个车载控制系统协同工作，如车道偏离预警、前方紧急制动、盲区报警等，系统功能复杂，因此导致实际的道路试验工作量巨大，难以满足当前日益缩短的汽车产品开发周期的要求。
另外，ADAS系统对实时性要求非常严格，需要实时与不同类型的传感器进行数据交换(比如摄像头、激光雷达、毫米波雷达、车辆CAN总线、GPS等)，而且由于各系统间交互作用的高度复杂性，使基于实车场地实验的评估方法不再满足需求，因此需要一种新的方法测试和评估ADAS产品。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种ADAS虚拟开发与测试系统，以解决上述问题。
本发明提供的ADAS虚拟开发与测试系统，包括用于采集真实交通环境的采集单元、用于模拟真实驾驶行为的虚拟驾驶单元、用于模拟真实或虚拟环境以及车辆行驶姿态的实时仿真单元和用于显示信息的显示单元；
所述采集单元与实时仿真单元连接，所述虚拟驾驶单元与所述实时仿真单元连接，所述实时仿真单元与被测先进驾驶辅助系统连接，用于对被测先进驾驶辅助系统进行开发和测试。
进一步，还包括用于进行测评的评价单元，所述评价单元包括分别与实时仿真单元连接的：
用于对环境信息提取和处理的能力进行测评的准确率评价模块；
用于对工作情况中的抗干扰能力进行测评的稳定性评价模块；
用于对处理时间进行测评的实时性评价模块；
用于对不同环境下的性能测评的通用型评价模块。
进一步，所述显示单元包括用于实时显示真实环境工况信息的环屏和用于显示测评结果的显示器。
进一步，所述实时仿真单元包括实时仿真机，所述实时仿真机与被测先进驾驶辅助系统连接，所述被测先进驾驶辅助系统通过显示单元获取真实驾驶环境数据，并将所述数据反馈至实时仿真机。
进一步，所述实时仿真机设置有用于将被测先进驾驶辅助系统的测试结果与内置的标准算法进行比较的比较模块。
进一步，所述虚拟驾驶单元包括驾驶操作模块和用于采集驾驶员的操作信息的传感模块。
进一步，所述抗干扰能力进行测评包括根据对记录的阴影、遮挡、路口、光照突变和相机抖动对被测先进驾驶辅助系统进行评价。
本发明的有益效果：本发明由实车预先拍摄的真实交通场景投影到环形屏幕作为实时仿真机道路信息的输入，不仅能反映出驾驶者在真实环境下的驾驶行为，而且还包括真实环境中的各种干扰、噪声及突发事件，使得对ADAS产品的测评与开发更加可信、可靠和真实，本发明通过对对被测ADAS产品测试结果与实时仿真机内存储的标准算法进行比较的测评，在测试的同时还能得到数据化的评估结果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1是本发明的原理示意图。
如图1所示，本实施例中的ADAS(先进驾驶辅助系统AdvancedDriverAssistanceSystems，简称ADAS)虚拟开发与测试系统，包括用于采集真实交通环境的采集单元、用于模拟真实驾驶行为的虚拟驾驶单元、用于模拟真实或者虚拟环境以及车辆行驶姿态的实时仿真单元和用于显示信息的显示单元；
采集单元与实时仿真单元连接，所述虚拟驾驶单元与所述实时仿真单元连接，所述实时仿真单元与被测先进驾驶辅助系统连接，用于对被测先进驾驶辅助系统进行开发和测试。
在本实施例中，还包括用于进行测评的评价单元，所述评价单元包括分别与实时仿真单元连接的：
用于对环境信息提取和处理的能力进行测评的准确率评价模块；
用于对工作情况中的抗干扰能力进行测评的稳定性评价模块；
用于对处理时间进行测评的实时性评价模块；
用于对不同环境下的性能测评的通用型评价模块
在本实施例中，通过采集单元将预先拍摄的真实交通场景和车辆信息作为系统的输入信息，既保证了真实性，又避免了实车测试带来的危险性。
本实施例中的准确率评价分别从漏警率和误警率两个方面进行评价，任何遥控设备，特别是无线遥控设备都必须在存在各种干扰的环境下工作,因此它必须具有良好的抗干扰能力，误警和漏警的性能是衡量其优劣的重要标志,本实施例对误警和漏警的帧数进行记录，通过准确率评价可以对待测评ADAS产品最基本的对环境信息提取和处理的能力有一个认识和了解。
本实施例中的稳定性评价从阴影、遮挡、路口、光照突变及相机抖动等方面进行评价，记录相应帧数的同时计算其正确数累计值及占此种影响总帧数的百分比，稳定性评价的目的是考察待测评ADAS产品在各种干扰下的工作情况。
本实施例中的实时性评价采用分别记录单帧处理时间、平均处理时间以及最快处理时间，在ADAS系统中，快速的实时性反应是重中之重，本实施例中实时性评价的目的在于评判待测评ADAS产品的可推广性。
本实施例中的通用性评价考虑如下因素：1.车道数量的通用性—对单车道及多车道的通用；2.车道线特性的通用性—对可越车道和不可越车道的通用；3.车道线几何特性的通用—对直线车道、小弯道车道、大弯道车道的通用。通用性评价的目的主要是考察待测评ADAS产品在不同环境下的性能。
ADAS开发的初衷是为了让那些不重视安全驾驶的司机即使在分散注意力的情况下，也可以保证其安全，例如其中的自适应巡航、车到保持功能、忙点检测功能、行人探测功能等，这些功能如果一旦由于ADAS系统的不完善，将会导致非常严重的后果，因此，通过本发明中的评价单元，才能保证上述功能的相对可靠，为司机、乘客和行人保驾护航。
在本实施例中，显示单元包括用于实时显示真实环境工况信息的环屏和用于显示测评结果的显示器。环屏是用来实时显示环境中的光照信息、车道信息、景物信息以及汽车在真实环境中的实时工况信息。显示器则是将基于数据库标准算法和待测ADAS系统的准确率评价、实时性评价、通用性评价、稳定性评价的结果分别以标准结果和测试结果在电脑上虚拟评价界面上显示。
在本实施例中，实时仿真单元包括实时仿真机，所述实时仿真机与被测先进驾驶辅助系统连接，所述被测先进驾驶辅助系统通过显示单元获取真实驾驶环境数据，并将所述数据反馈至实时仿真机。实时仿真机允许硬件直接接入系统回路，使得系统的测试与开发过程从本质上接近于并行过程，大大缩短了开发周期。被测ADAS产品从环屏上采集信息并处理，将得到的车道线辨识结果、车辆位置参数、周围车辆识别结果、红绿灯识别结果以及相关参数反馈给实时仿真机，进而可以得到被测ADAS产品对该道路环境的提取及处理结果。
在本实施例中，实时仿真机设置有用于将被测先进驾驶辅助系统的测试结果与内置的标准算法进行比较的比较模块。通过对被测ADAS产品测试结果与实时仿真机内存储的标准算法进行比较，在测试的同时还能得到数据化的评估结果。
在本实施例中，虚拟驾驶单元包括驾驶操作模块和用于采集驾驶员的操作信息的传感模块。主要包括方向盘、油门踏板、制动器踏板、换挡手柄等部分，能够模拟出真实环境给驾驶员造成的主观感受以及驾驶员在真实环境下的驾驶行为。模拟驾驶装置能够将方向盘转角传感器信号、油门踏板位置信号、制动器踏板位置信号、换挡手柄位置信号等输入到实时仿真系统中，存储于仿真系统中的车辆系统动力学模型并根据上述输入信息计算得到当前条件下的车辆姿态信息，如车速、加速度、前轮侧偏角等信息。实时仿真系统根据上述车辆姿态信息和车辆动力学模型，计算出模拟的车辆行驶轨迹并通过伺服机构控制被测ADAS产品相应作出姿态调整，以模拟车辆在该道路环境下的运行情况。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种ADAS虚拟开发与测试系统，其特征在于：包括用于采集真实交通环境的采集单元、用于模拟真实驾驶行为的虚拟驾驶单元、用于模拟真实或虚拟环境以及车辆行驶姿态的实时仿真单元和用于显示信息的显示单元；
所述采集单元与实时仿真单元连接，所述虚拟驾驶单元与所述实时仿真单元连接，所述实时仿真单元与被测先进驾驶辅助系统连接，用于对被测先进驾驶辅助系统进行开发和测试。
2.根据权利要求1所述的ADAS虚拟开发与测试系统，其特征在于：还包括用于进行测评的评价单元，所述评价单元包括分别与实时仿真单元连接的：
用于对环境信息提取和处理的能力进行测评的准确率评价模块；
用于对工作情况中的抗干扰能力进行测评的稳定性评价模块；
用于对处理时间进行测评的实时性评价模块；
用于对不同环境下的性能测评的通用型评价模块。
3.根据权利要求2所述的ADAS虚拟开发与测试系统，其特征在于：所述显示单元包括用于实时显示真实环境工况信息的环屏和用于显示测评结果的显示器。
4.根据权利要求3所述的ADAS虚拟开发与测试系统，其特征在于：所述实时仿真单元包括实时仿真机，所述实时仿真机与被测先进驾驶辅助系统连接，所述被测先进驾驶辅助系统通过显示单元获取真实驾驶环境数据，并将所述数据反馈至实时仿真机。
5.根据权利要求4所述的ADAS虚拟开发与测试系统，其特征在于：所述实时仿真机设置有用于将被测先进驾驶辅助系统的测试结果与内置的标准算法进行比较的比较模块。
6.根据权利要求1所述的ADAS虚拟开发与测试系统，其特征在于：所述虚拟驾驶单元包括驾驶操作模块和用于采集驾驶员的操作信息的传感模块。
7.根据权利要求1所述的ADAS虚拟开发与测试系统，其特征在于：所述抗干扰能力进行测评包括根据对记录的阴影、遮挡、路口、光照突变和相机抖动对被测先进驾驶辅助系统进行评价。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |