CN110333085A - 一种自动驾驶测试车远程控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种自动驾驶测试车远程控制***及方法，通过远程驾驶车辆测试场中的真实测试车辆，保障了测试的安全问题，还可以进行高精度的重复测试；另一方面设置的虚拟测试场对于场景的还原度更高，更加贴近实际车辆交通场景，还能测试危险场景，使测试更全面，立体，直观，能够实现多次模拟重现复杂的、危险的车辆道路行驶场景的测试环境。

Description

一种自动驾驶测试车远程控制***及方法

技术领域

本公开涉及自动驾驶车辆的智能测试相关技术领域，具体的说，是涉及一种自动驾驶测试车远程控制***及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

目前，世界各国都在积极投入和支持自动驾驶技术，美、欧、日和我国都在建立自动驾驶测试场，推动自动驾驶汽车尽早上路。自动驾驶测试场是重现自动驾驶汽车在使用中遇到的各种道路条件和使用条件的测试场地，用于验证和试验自动驾驶汽车在感知、决策和控制等方面的准确性。

在自动驾驶测试场中需要若干测试车辆来构建真实的车辆道路行驶场景。目前测试场中的测试车大多采用人工驾驶的方式，这种方式需要大量的人类驾驶员实车操控，在耗费人力的同时也难以测试危险的交通场景；在某些测试场中也在尝试使用自动驾驶的测试车来模拟车辆道路行驶场景，自动驾驶的测试车具有一定的自动驾驶功能，但受限于目前的智能性，测试车并不能重现所有的车辆交通场景，尤其是不能满足复杂的、危险的车辆行驶场景测试。因此，需要一种能够实现多次模拟重现复杂的、危险的车辆道路行驶场景的测试环境的测试车控制方法或***。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种自动驾驶测试车远程控制***及方法，通过远程驾驶车辆测试场中的真实测试车量，保障了测试的安全问题，还可以进行高精度的重复测试；另一方面对于场景的还原度更高，更加贴近实际车辆交通场景，还能测试危险场景，使测试更全面，立体，直观。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种自动驾驶测试车远程控制***,包括设置在中心控制室的驾驶模拟器与遥操作控制终端，以及设置在车辆测试场的多个真实测试车辆；所述遥操作控制终端用于构建并显示虚拟测试场，虚拟测试场内设置测试车模型,遥操作控制终端分别与驾驶模拟器、真实测试车辆通信连接，遥操作控制终端被配置为接受驾驶模拟器发送的车辆驾驶数据，并将车辆驾驶数据分别传输至测试车模型和真实测试车辆，使得测试车模型和真实测试车辆执行相同的驾驶动作。

进一步地，遥操作控制终端包括主控制器、第一显示装置以及无线通信模块，主控制器分别与第一显示装置、无线通信模块和驾驶模拟器连接，主控制器通过无线通信模块与真实测试车辆无线通信连接；所述第一显示装置设置在驾驶模拟器的前方，用于显示虚拟测试场及其内测试车模型的动作。

进一步地，所述虚拟测试场用于模拟真实测试场为高精度地图，所述测试车模型设置在高精度地图内，所述高精度地图与真实测试场环境中的静态要素对应；

或者

所述虚拟测试场内的测试车模型为与车辆测试场的测试车辆对应的汽车动力学模型。

进一步地，驾驶模拟器包括驾驶模拟器硬件装置和驱动软件***，所述驾驶模拟器硬件装置包括分别模拟方向盘、刹车踏板、离合踏板、油门踏板和换挡杆的模拟部件，模拟部件与真实测试的车辆操纵部件结构相同、相对位置也相同，每个模拟部件与驱动软件***电连接，驱动软件***用于将上述车辆操纵部件接收到的车辆操作转换为车辆驾驶数据。

进一步地，所述驾驶模拟器硬件装置驾驶模拟器还可以包括驾驶座椅，遥操作控制终端的第一显示装置设置在驾驶座椅前面。

进一步地，所述真实测试车辆上设置车载终端，所述车载终端包括车载通信模块和车辆执行机构，车载通信模块用于与遥操作控制终端建立无线连接，实现数据的传输；车辆执行机构根据车辆驾驶数据操纵车辆上的车辆操纵部件执行相应的动作。

进一步地，车载终端还包括感知设备，感知设备与车载通信模块连接，所述感知设备至少包括定位装置及方向传感器，用于测试测量实际车辆处于测试场的位置和车辆的方向。

基于上述的一种自动驾驶测试车远程控制***的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、构建模拟真实车辆测试场的虚拟测试场的高精度地图，建立测试车模型并设置在高精度地图中；

步骤2、采集驾驶模拟器的车辆驾驶数据；

步骤3、根据车辆驾驶数据控制测试车模型执行驾驶操作，同时将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆；

步骤4、将测试车模型执行的驾驶操作时的行驶过程和方位在虚拟模拟场中实时显示，并执行步骤2。

进一步地，将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆后还包括如下步骤：

采集真实测试车辆的位置信息和车辆方向信息；

根据采集的真实测试车辆的位置信息和车辆方向信息，更新测试车模型在虚拟测试场中的位置和方向，使使测试车模型在虚拟场中的位置和方向，与真实测试车辆在车辆测试场中的位置和方向保持一致。

进一步地，将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆后还包括如下步骤：

采集真实测试车辆的车辆执行机构的反馈数据；

将采集的反馈数据实时显示。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

(1)本公开通过远程驾驶车辆测试场中的真实测试车量，保障了测试的安全问题，还可以进行高精度的重复测试；另一方面设置的虚拟测试场对于场景的还原度更高，更加贴近实际车辆交通场景，还能测试危险场景，使测试更全面，立体，直观，能够实现多次模拟重现复杂的、危险的车辆道路行驶场景的测试环境。

(2)本公开设置了与真实车辆操纵部件相同结构和相对位置的驾驶模拟器，与真实车辆的驾驶操作相同，方便了驾驶人员的操作，不需要对驾驶人员进行***使用的培训就可以熟练使用，适用性较高，

(3)本公开通过的虚拟测试场设置为高精度地图，高精度地图中设置虚拟的测试车模型，测试车模型和真实测试车辆执行相同的驾驶动作，可以直观的显示驾驶动作是否正确，给在中心控制室进行远程操作的操作人员比较直观的感受。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。

图1是根据一个或多个实施方式的***的框图；

图2是本公开实施例的驾驶模拟器结构示意图；

图3是本公开的控制方法的流程图；

其中：1、第一显示装置，2、方向盘模拟部件，3、换挡杆模拟部件，4、驾驶座椅，5、踏板模拟部件。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种自动驾驶测试车远程控制***,包括设置在中心控制室的驾驶模拟器与遥操作控制终端，以及设置在车辆测试场的真实测试车辆；所述遥操作控制终端用于构建并显示虚拟测试场，虚拟测试场内设置测试车模型；遥操作控制终端分别与驾驶模拟器、真实测试车辆通信连接，遥操作控制终端被配置为接受驾驶模拟器发送的车辆驾驶数据，并将车辆驾驶数据分别传输至测试车模型和真实测试车辆，使得测试车模型和真实测试车辆执行相同的驾驶动作。

具体的，遥操作控制终端接收驾驶模拟器传输的车辆驾驶数据，根据车辆驾驶数据控制虚拟测试场内的测试车模型执行相应的动作并显示，同时将车辆驾驶数据传输至车辆测试场的真实测试车辆。真实测试车辆接收到车辆驾驶数据时执行相应的驾驶操作。

本公开通过设置虚拟的测试车模型，使得测试车模型和真实测试车辆执行相同的驾驶动作可以直观的显示驾驶动作是否正确，给在中心控制室进行远程操作的操作人员比较直观的感受。

在一些实施例中，遥操作控制终端可以包括主控制器、显示装置以及无线通信模块，主控制器分别与第一显示装置1、无线通信模块和驾驶模拟器连接，主控制器通过无线通信模块与真实测试车辆无线通信连接；第一显示装置1的位置可以根据需要设置，优选的，可以设置在驾驶模拟器的前方，用于显示虚拟测试场环境及其内测试车模型的动作。无线通信模块可以为3G无线通信模块、4G无线通信模块或5G无线通信模块。本实施例中主控制器与驾驶模拟器可以直接通过设置接口通过有线连接。

本实施例所述真实测试车辆设置的辅助测试车辆，是指在自动驾驶测试场为测试自动驾驶车辆性能的辅助车辆，如可以为障碍车辆、相邻车道同向行驶车辆、会车车辆等。

可选的，虚拟测试场中的测试车模型可以为与车辆测试场的测试车辆对应的汽车动力学模型，用于在虚拟测试场中模拟真实测试车辆。具体的可以通过仿真方法绘制测试车动力学模型。

虚拟测试场用于模拟真实车辆测试场，在一些实施例中，可以为高精度地图，所述测试车模型设置在高精度地图。高精度地图是精度更高、数据维度更多的电子地图。精度更高体现在精确到厘米级别，数据维度更多体现在其包括了除道路信息之外的与交通相关的周围静态信息。

具体的，可以通过地理测绘构建高精度地图，实现虚拟环境与真实测试场环境的对应，所述对应包括地理位置、道路标线和尺寸、交通设备、建筑物等测试场中的静态要素的对应。高精度地图中包括道路数据，比如车道线的位置、类型、宽度、坡度和曲率等车道信息。还包括车道周边的固定对象信息，比如交通标志、交通信号灯等信息、车道限高、下水道口、障碍物及其他道路细节，还包括高架物体、防护栏、数目、道路边缘类型、路边地标等基础设施信息。

本实施例的驾驶模拟器包括驾驶模拟器硬件装置和驱动软件***。如图2所示，驾驶模拟器硬件装置可以包括实际车辆上所有的车辆操纵部件的模拟部件，所述车辆操纵部件包可以包括方向盘、刹车踏板、离合踏板、油门踏板、换挡杆等部件，车辆操纵部件的模拟部件包括踏板模拟部件5、方向盘模拟部件2和换挡杆模拟部件3，每个模拟部件与驱动软件***电连接，驱动软件***用于将上述车辆操纵部件接收到的车辆操作转换为车辆驾驶数据。

车辆操作是指相关人员对驾驶模拟器上的车辆操纵部件的操作，车辆驾驶数据为车辆部件的动作数据包括方向盘角度数据、踏板数据、挡位数据等。

驾驶模拟器还可以包括驾驶座椅4，作为操作人员的座椅，还可以将第一显示装置1设置在驾驶座椅前面，方便操作人员查看虚拟车辆的动作图像。所述第一显示装置1具体为显示器。

真实测试车辆为实际测试车辆，真实测试车辆上设置车载终端用于接收遥操作控制终端发送的车辆驾驶数据，并执行实际驾驶操作，在实际的自动驾驶测试场中移动相应的位置和变换相应的方向。

所述车载终端包括车载通信模块、车辆执行机构以及感知设备，所述感知设备至少包括定位装置及方向传感器，用于测试测量实际车辆处于测试场的位置和车辆的方向；车载通信模块用于与遥操作控制终端建立无线连接，实现数据的传输；车辆执行机构根据车辆驾驶数据操纵车辆上的车辆操纵部件执行相应的动作。车辆上的车辆操纵部件包括实际车辆上的踏板、档位杆、车辆面板上及方向盘上的所有操作件。所述车载通信模块可以为3G无线通信模块、4G无线通信模块或5G无线通信模块。

感知设备采集到的车辆处于测试场的位置和车辆的方向等环境信息，通过车载通信模块将数据传输至遥操作控制终端，遥操作控制终端根据接收到的环境信息实时校正测试车模型在虚拟场中的位置和车头的方向，使测试车模型在虚拟场中的位置和方向，与真实测试车辆在车辆测试场中的位置和方向保持一致。

如图1所示，本公开还可以通过设置高速网联设备如5G通信设备，建立***中的遥操作控制终端与车辆测试场中的真实测试车辆的车载终端的通讯连接，包括设置在真实测试车辆上的车载终端的车载通信终端、设置在真实车辆测试场的测试场路测单元和控制中心通信设备。控制中心通信设备分别与测试场路测单元、遥操作控制终端连接，测试场路测单元用于连接车辆测试场中所有的车载终端的车辆通信终端。

上述一种自动驾驶测试车远程控制***的工作过程如下：首先将驾驶模拟器的硬件和软件部分调试完毕，通过地理测绘记录测试场的地理环境和基础设施并在虚拟测试环境中建立与之对应的高精度地图，建立与真实测试车辆对应的汽车动力学模型。

在操作驾驶模拟器的过程中，操作驾驶模拟器的硬件部分的部件操作通过软件***转化为车辆驾驶数据，发送至遥操作控制终端，虚拟车辆在虚拟环境中做出相应动作，同时遥操作控制终端将数据车载终端，再由真实测试车辆的执行机构控制真实测试车辆行驶。反过来真实测试车辆的感知设备采集到的实时数据和装备执行机构数据通过车载通信终端发送给路测单元，再由路测单元将数据发送给遥操作控制终端。

例如驾驶员在中心控制室操作驾驶模拟器，驾驶员通过换挡杆挂上挡位，踩下油门踏板，并向左打方向盘想要从路边停车位起步，同时驾驶模拟器的软件***将挡位信息、踏板数据、方向盘数据等车辆驾驶数据传递给遥操作控制终端，遥操作控制终端根据驾驶数据控制模型车辆测试车模型执行相应的动作，使测试车模型与驾驶模拟器进行相同的操作，同时将所接收到通过无线方式传递给真实测试车辆的车辆终端，车辆执行机构控制真实测试车辆的踏板动作，方向盘转向角度和速度、挡位匹配动作与驾驶模拟器保持一致，从而使真实测试车辆完成变道起步动作。并将车辆执行机构的执行情况作实时反馈到遥操作控制终端，并在第一显示装置1上显示。

同时，真实测试车辆通过感知设备采集到车辆位置和方向等周围环境数据传输至遥操作控制终端，遥操作控制终端根据接收到的环境数据校正虚拟场中的测试车模型的位置和车辆方向，使得测试车模型在虚拟场中的位置和方向，与真实测试车辆在车辆测试场中的位置和方向保持一致。

本实施例还保护一种基于上述的一种自动驾驶测试车远程控制***的控制方法，如图3所示，包括如下步骤：

步骤1、构建模拟真实车辆测试场的虚拟测试场的高精度地图，建立测试车模型并设置在高精度地图中；可以通过地理测绘构建高精度地图，可以通过仿真方法绘制测试车动力学模型。

步骤2、采集驾驶模拟器的车辆驾驶数据；

步骤3、根据车辆驾驶数据控制测试车模型执行驾驶操作，同时将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆；

步骤4、将测试车模型执行的驾驶操作时的行驶过程在虚拟模拟场中实时显示，并执行步骤2。

所述步骤3中将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆后，还可以执行如下步骤：

采集真实测试车辆的位置信息和车辆方向信息；

根据采集的真实测试车辆的位置信息和车辆方向信息，更新测试车模型在虚拟测试场中的位置和方向，使使测试车模型在虚拟场中的位置和方向，与真实测试车辆在车辆测试场中的位置和方向保持一致。

将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆后还可以包括如下步骤：

采集真实测试车辆的车辆执行机构的反馈数据；

将采集的反馈数据实时显示。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种自动驾驶测试车远程控制***,其特征是：包括设置在中心控制室的驾驶模拟器与遥操作控制终端，以及设置在车辆测试场的多个真实测试车辆；所述遥操作控制终端用于构建并显示虚拟测试场，虚拟测试场内设置测试车模型,遥操作控制终端分别与驾驶模拟器、真实测试车辆通信连接，遥操作控制终端被配置为接受驾驶模拟器发送的车辆驾驶数据，并将车辆驾驶数据分别传输至测试车模型和真实测试车辆，使得测试车模型和真实测试车辆执行相同的驾驶动作。

2.如权利要求1所述的一种自动驾驶测试车远程控制***，其特征是：遥操作控制终端包括主控制器、第一显示装置以及无线通信模块，主控制器分别与第一显示装置、无线通信模块和驾驶模拟器连接，主控制器通过无线通信模块与真实测试车辆无线通信连接；所述第一显示装置设置在驾驶模拟器的前方，用于显示虚拟测试场及其内测试车模型的动作。

3.如权利要求1所述的一种自动驾驶测试车远程控制***，其特征是：所述虚拟测试场用于模拟真实测试场为高精度地图，所述测试车模型设置在高精度地图内，所述高精度地图与真实测试场环境中的静态要素对应；

或者

所述虚拟测试场内的测试车模型与车辆测试场的测试车辆对应的汽车动力学模型。

4.如权利要求1所述的一种自动驾驶测试车远程控制***，其特征是：驾驶模拟器包括驾驶模拟器硬件装置和驱动软件***，所述驾驶模拟器硬件装置包括分别模拟方向盘、刹车踏板、离合踏板、油门踏板和换挡杆的模拟部件，模拟部件与真实测试的车辆操纵部件结构相同、相对位置也相同，每个模拟部件与驱动软件***电连接，驱动软件***用于将上述车辆操纵部件接收到的车辆操作转换为车辆驾驶数据。

5.如权利要求4所述的一种自动驾驶测试车远程控制***，其特征是：所述驾驶模拟器硬件装置驾驶模拟器还包括驾驶座椅，遥操作控制终端的第一显示装置设置在驾驶座椅前面。

6.如权利要求1所述的一种自动驾驶测试车远程控制***，其特征是：所述真实测试车辆上设置车载终端，所述车载终端包括车载通信模块和车辆执行机构，车载通信模块用于与遥操作控制终端建立无线连接，实现数据的传输；车辆执行机构根据车辆驾驶数据操纵车辆上的车辆操纵部件执行相应的动作。

7.如权利要求6所述的一种自动驾驶测试车远程控制***，其特征是：车载终端还包括感知设备，感知设备与车载通信模块连接，所述感知设备至少包括定位装置及方向传感器，用于测试测量实际车辆处于测试场的位置和车辆的方向。

8.基于权利要求1-7任一项所述的一种自动驾驶测试车远程控制***的控制方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1、构建模拟真实车辆测试场的虚拟测试场的高精度地图，建立测试车模型并设置在高精度地图中；

步骤2、采集驾驶模拟器的车辆驾驶数据；

步骤3、根据车辆驾驶数据控制测试车模型执行驾驶操作，同时将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆；

步骤4、将测试车模型执行的驾驶操作时的行驶过程和方位在虚拟模拟场中实时显示，并执行步骤2。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征是，将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆后还包括如下步骤：

采集真实测试车辆的位置信息和车辆方向信息；

根据采集的真实测试车辆的位置信息和车辆方向信息，更新测试车模型在虚拟测试场中的位置和方向，使使测试车模型在虚拟场中的位置和方向，与真实测试车辆在车辆测试场中的位置和方向保持一致。

10.如权利要求8所述的控制方法，其特征是，将车辆驾驶数据传输至真实测试车辆后还包括如下步骤：

采集真实测试车辆的车辆执行机构的反馈数据；

将采集的反馈数据实时显示。