基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法和测试场技术

本发明专利技术提供一种基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法和试验场，方法包括：令待测试车辆依次进入第一测试试验场的至少一个测试工况和第二测试试验场的至少一个测试工况进行测试，其中，第一测试试验场为视觉传感器污染试验场；第二测试试验场为雨天模拟试验场；获取待测试车辆分别行驶在第一测试试验场和第二测试试验场的各个测试工况下的实时车辆行驶数据信息；将实时车辆行驶数据信息与预设的评价表进行比对，得到待测试车辆的评级信息。本发明专利技术基于实车场景，能有效地测试自动驾驶车辆预期功能安全，弥补了自动驾驶车辆性能不稳定、功能不完善的重大缺陷，同时也可以基于此方案的评价结果判断自动驾驶车辆摄像头等传感器的鲁棒性能。等传感器的鲁棒性能。等传感器的鲁棒性能。

【技术实现步骤摘要】
基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法和测试场


[0001]本专利技术涉及一种电子
，尤其涉及一种基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法和测试场。

技术介绍

[0002]预期功能安全研究作为当前自动驾驶汽车三大安全体系，即功能安全、信息安全、预期功能安全的一部分。根据国际标准ISO/DIS 21448
‑
2021所述，预期功能安全定义为不存在因整车级的“预期功能”规范不足或系统中的电子/电气元件的实现上规范不足或性能限制而导致的风险。预期功能安全重点关注“预期功能”的安全性，即：满足预期设计要求的功能所具有的安全水平。因自动驾驶车辆运行场景条件的复杂性和未知性，自动驾驶功能即使满足设计要求，仍可能存在大量的安全运行风险。如何避免预期的功能所引发的安全风险，即为预期功能安全。
[0003]ISO/DIS 21448中对自动驾驶安全领域场景的定义是：在一个情景序列中若干情景按时间发展的描述。场景具有特定情况下的目标和数值，受动作和事件的影响。在一个场景中，情景、动作、事件相互关联，在情景中的动作导致了事件，从情景中提取相关信息并结合目标和数值形成了一个情境，车辆的某具体驾驶功能需要相关情境和动作，若干情景按某要素形成的序列和相关描述构成了整个场景。自动驾驶场景由各种不同类型的要素组成，根据这些场景要素从不同的数据来源收集各种各样的数据，从而组成了一个个不同的自动驾驶场景。场景要素是一个自动驾驶场景的主要组成部分，想要构建自动驾驶场景，需要定义场景要素的种类并确定不同要素的参数。
[0004]自动驾驶系统安全风险的一个主要来源是未知不安全场景区域，对其无法定义需求，也难以构建场景，这成为了自动驾驶安全领域的痛点。由于自动驾驶的高度复杂性以及其安全风险的一个主要来源是未知不安全场景区域，为验证并确认其安全性，当前行业主要采用大量的里程累积测试方法，但不断推高的里程数字仍然无法杜绝安全风险，究竟如何科学评价预期功能安全水平也成为行业痛点。
[0005]当前对智能驾驶汽车预期功能安全研究尚处于起步阶段，主要集中在讨论研究范畴及对内涵的理解。自动驾驶的安全评价是基于目标市场场景，对于无事故里程数，如果场景差异较大，其展现的安全水平也不相同。而自动驾驶实际道路测试耗时久、成本高、针对性不强，为了提升自动驾驶测试的时效性，行业内仅将场景构成因素按照敏感性、严重度、暴露频次进行评级，并据此生成优先度顺序，针对场景优先度子集建立仿真测试。对于场地测试，目前已有的研究也仅针对自动紧急制动(AEB)功能的误作用与漏识别，并且测试基础也是基于功能安全测试场景。因此目前为止行业内还没有针对预期功能安全测试场景构建方法的研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在解决上述问/之一。
[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供一种基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试场。
[0009]为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的：
[0010]本专利技术一方面提供了一种基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法，该方法包括：令待测试车辆依次进入第一测试试验场的至少一个测试工况和第二测试试验场的至少一个测试工况进行测试，其中，所述第一测试试验场为视觉传感器污染试验场，所述第一测试试验场至少包括M个车道和视觉传感器污染模拟装置，所述视觉传感器污染模拟装置用于对所述待测试车辆的视觉传感器进行污染；所述第二测试试验场为雨天模拟试验场，所述第二测试试验场至少包括N个车道、障碍物和喷雨装置，所述喷雨装置用于对所述第二测试试验场进行喷雨操作，M和N为正整数，且M≥1、N≥1；获取所述待测试车辆分别行驶在第一测试试验场和第二测试试验场的各个测试工况下的实时车辆行驶数据信息；将所述实时车辆行驶数据信息与预设的评价表进行比对，得到所述待测试车辆的评级信息。
[0011]本专利技术另一方面提供一种基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试场，包括：中控单元、数据收集单元、数据分析单元，以及第一测试试验场和第二测试试验场；所述中控单元，用于令待测试车辆依次进入第一测试试验场的至少一个测试工况和第二测试试验场的至少一个测试工况进行测试，其中，所述第一测试试验场为视觉传感器污染试验场，所述第一测试试验场至少包括M个车道和视觉传感器污染模拟装置，所述视觉传感器污染模拟装置用于对所述待测试车辆的视觉传感器进行污染；所述第二测试试验场为雨天模拟试验场，所述第二测试试验场至少包括N个车道、障碍物和喷雨装置，所述喷雨装置用于对所述第二测试试验场进行喷雨操作，M和N为正整数，且M≥1、N≥1；所述数据收集单元，用于获取所述待测试车辆分别行驶在第一测试试验场和第二测试试验场的各个测试工况下的实时车辆行驶数据信息；所述数据分析单元，用于将所述实时车辆行驶数据信息与预设的评价表进行比对，得到所述待测试车辆的评级信息。
[0012]由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术提供了一种基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法和测试场，该测试方法主要解决自动驾驶车辆在特殊应用场景中的预期功能安全性的测试问题。特殊应用场景主要包括特殊干扰和特殊场地。本申请考虑到洒水车及施工区域等的污水污渍飞溅到车辆摄像头上的真实环境以及雨天环境下对自动驾驶车辆的安全性能的影响，通过构建特殊应用场景的预期功能安全测试场地，搭建封闭场地实车测试环境，根据测试工况的不同制定相应的测试方法及评价标准，得到一套完整的场地测试流程。综上，本申请基于实车场景，能有效的测试自动驾驶车辆预期功能安全，弥补了自动驾驶车辆性能不稳定、功能不完善的重大缺陷，同时也可以基于此方案的评价结果判断自动驾驶车辆摄像头等传感器的鲁棒性能。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
[0014]图1为本专利技术实施例1提供的基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法的流程
图；
[0015]图2为本专利技术实施例1提供的基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试场的结构示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例1提供的车道线识别测试工况的模拟场景图；
[0017]图4为本专利技术实施例1提供的静态障碍车识别测试工况的模拟场景图；
[0018]图5为本专利技术实施例1提供的雨天垂直车位自动泊车测试工况的模拟场景图；
[0019]图6为本专利技术实施例1提供的雨天侧方位自动泊车测试工况的模拟场景图；
[0020]图7为本专利技术实施例1提供的雨天斜向车位自动泊车测试工况的模拟场景图。
具体实施方式
[0021]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试方法，其特征在于，该方法包括：令待测试车辆依次进入第一测试试验场的至少一个测试工况和第二测试试验场的至少一个测试工况进行测试，其中，所述第一测试试验场为视觉传感器污染试验场，所述第一测试试验场至少包括M个车道和视觉传感器污染模拟装置，所述视觉传感器污染模拟装置用于对所述待测试车辆的视觉传感器进行污染；所述第二测试试验场为雨天模拟试验场，所述第二测试试验场至少包括N个车道、障碍物和喷雨装置，所述喷雨装置用于对所述第二测试试验场进行喷雨操作，M和N为正整数，且M≥1、N≥1；获取所述待测试车辆分别行驶在第一测试试验场和第二测试试验场的各个测试工况下的实时车辆行驶数据信息；将所述实时车辆行驶数据信息与预设的评价表进行比对，得到所述待测试车辆的评级信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一测试试验场的至少一个测试工况包括第一测试工况；所述待测试车辆进入所述第一测试工况进行测试具体包括：令所述待测试车辆的车速加速至第一车速并保持匀速行驶S秒后，利用所述视觉传感器污染模拟装置对所述待测试车辆的视觉传感器进行污染，其中S为正整数且S≥1；获取所述待测试车辆行驶在第一测试试验场的第一测试工况下的实时车辆行驶数据信息具体包括：至少获取在对所述待测试车辆的视觉传感器进行污染后的第一预设时段内所述待测试车辆的车轴与车道中心的实时横向间距信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一测试试验场的至少一个测试工况包括第二测试工况，所述第二测试工况下的所述第一测试试验场内还设置有：放置在车道横向中心的第一障碍车；所述待测试车辆进入所述第二测试工况进行测试具体包括：令所述待测试车辆的车速加速至第二车速，保持匀速行驶；当检测到所述待测试车辆与所述障碍车的距离缩小至第一间距时，利用所述视觉传感器污染模拟装置对所述待测试车辆的视觉传感器进行污染；获取所述待测试车辆行驶在第一测试试验场的第二测试工况下的实时车辆行驶数据信息具体包括：检测所述待测试车辆是否与所述障碍车碰撞，并至少获取在对所述待测试车辆的视觉传感器进行污染后的第二预设时段内所述待测试车辆的减速度和减速度变化率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二测试试验场的至少一个测试工况包括第三测试工况，所述第三测试工况下的所述第二测试场内还设有：设置在所述N个车道外的至少一个与车道行驶方向垂直的垂直泊车位；在所述第三测试工况下，所述障碍物分别放置在所述垂直泊车位的靠近车道一端标线的左右延长线的内侧且位于所述垂直泊车位范围外；所述待测试车辆进入所述第三测试工况进行测试具体包括：开启所述喷雨装置，并设定所述喷雨强度为R1(mm/h)至R2(mm/h)之间，其中，R1(mm/h)和R2(mm/h)表示降雨强度最小值和最大值；令所述待测试车辆从距离所述垂直泊车位第二间距处开始以泊车速度泊入所述垂直
泊车位后，再以泊车速度泊出所述垂直泊车位；获取所述待测试车辆行驶在第二测试试验场的第三测试工况下的实时车辆行驶数据信息具体包括：检测所述待测试车辆是否能正常泊入所述垂直泊车位以及是否能正常泊出所述垂直泊车位。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二测试试验场的至少一个测试工况包括第四测试工况，所述第四测试工况下的所述第二测试场内还设有：设置在所述N个车道外的至少一个与车道行驶方向平行的平行泊车位；在所述第四测试工况下，所述障碍物分别放置在所述平行泊车位的靠近车道一端标线的左右延长线的内侧且位于所述平行泊车位范围外；所述待测试车辆进入所述第四测试工况进行测试具体包括：开启所述喷雨装置，并设定所述喷雨强度为R1(mm/h)至R2(mm/h)之间，其中，R1(mm/h)和R2(mm/h)表示降雨强度最小值和最大值；令所述待测试车辆从距离所述平行泊车位第三间距处开始以泊车速度泊入所述平行泊车位后，再以泊车速度泊出所述平行泊车位；获取所述待测试车辆行驶在第二测试试验场的第四测试工况下的实时车辆行驶数据信息具体包括：检测所述待测试车辆是否能正常泊入所述平行泊车位以及是否能正常泊出所述平行泊车位。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二测试试验场的至少一个测试工况包括第五测试工况，所述第五测试工况下的所述第二测试场内还设有：设置在所述N个车道外的至少一个与车道行驶方向成45
°
夹角的斜向泊车位；在所述第五测试工况下，所述障碍物分别放置在所述斜向泊车位的靠近车道一端标线的左右延长线的内侧且位于所述斜向泊车位范围外；所述待测试车辆进入所述第五测试工况进行测试具体包括：开启所述喷雨装置，并设定所述喷雨强度为R1(mm/h)至R2(mm/h)之间，其中，R1(mm/h)和R2(mm/h)表示降雨强度最小值和最大值；令所述待测试车辆从距离所述斜向泊车位第四间距处开始以泊车速度泊入所述斜向泊车位后，再以泊车速度泊出所述斜向泊车位；获取所述待测试车辆行驶在第二测试试验场的第五测试工况下的实时车辆行驶数据信息具体包括：检测所述待测试车辆是否能正常泊入所述斜向泊车位以及是否能正常泊出所述斜向泊车位。7.基于预期功能安全的自动驾驶车辆测试场，其特征在于，包括：中控...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令颉，王敏，张人山，任剑箫，伍奕祚，李汛，
申请(专利权)人：中汽院智能网联汽车检测中心湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：