无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试系统及测试方法

摘要

本发明公开了一种无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试系统及测试方法，通过设置测试车辆、路侧单元、摄像头、测试管理中心以及与交通场景所对应的禁令交通标志牌测试装置；基于测试场的实际测试将更精准的测出无人车真实的自主感知禁令交通标志牌能力，有效防止无人车违反交通规则，测试点处的禁令交通标志牌可以根据测试需求进行更换，大大简化测试过程，提高了工作效率，节省了人力与物力成本，能够全面测试无人车自主感知禁令交通标志牌的能力，通过无人车自主感知禁令交通标志牌能力的测试，为无人车自主感知交通标志牌的性能评价提供了一种简单有效、快速准确的方法，为简单、有效评价无人车自主感知交通标志牌能力提供了一个良好的平台。

说明书

技术领域

本发明属于无人车性能测试领域，具体涉及无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试系统及测试方法。

背景技术

无人车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合车内网、车际网和车载移动互联网等网络通信技术，实现车与X(人、车、路、后台等)智能信息交换共享，具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适、节能、高效行驶，并且可替代人来操作的新一代智能汽车。

随着机械技术、传感器技术、控制技术、通信技术在无人车上的不断融合与发展，无人车的智能化程度和复杂程度越来越高，传统汽车的测试评价方法和典型测试场已不能很好的满足无人车性能测试的需要。需要在传统的汽车测试评价技术基础上提炼创新，凝练完善的测试评价体系框架和技术理论，为无人车开发高精度、可靠、综合性的测试系统。

在无人车的测试系统中，无人车交通标志牌自主感知能力测试是它的重要组成部分，尤其是针对无人车自主感知禁令交通标志牌能力的测试，其原因是无人车自主感知禁令交通标志牌的能力对无人车的行车安全具有重要影响。因此，在无人车性能测试领域，需要设计一种无人车自主感知禁令交通标志牌能力的测试方法和测试场，在接近于真实环境的测试场上，运用该方法能够准确、有效地测试无人车自主感知禁令交通标志牌的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试系统及测试方法，本发明能够准确、有效地测试无人车自主感知禁令交通标志牌的能力。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

无人车禁令交通标志牌自主感知能力的测试系统，包括测试车辆、路侧单元、摄像头、测试管理中心以及与交通场景所对应的禁令交通标志牌测试装置；

测试车辆上设有用于接收路侧单元信号的信号接收设备以及用于采集待测试车辆速度和转向数据的数据采集装置，并将采集到的待测试车辆的速度和转向数据通过无线通信设备发送至路侧单元；

路侧单元用于接收测试车辆传递信息并传输至测试管理中心；

摄像头用于采集测试场的图像信息，并将该图像信息传至测试管理中心；

测试管理中心用于路侧单元以及摄像头传递的数据信息，并对数据进行分析对比，同时发送车辆行驶指令。

进一步的，测试管理中心通过无线通信设备与路侧单元通讯。

进一步的，测试场上设有多个禁令交通标志牌测试装置。

一种无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试方法，包括以下步骤：

步骤1)、将待测试车辆正常行驶在设有禁令交通标志牌测试装置的测试路段；

步骤2)、实时采集待测试车辆行驶速度和转向数据并传送至测试管理中心；

步骤3)、测试管理中心通过路测单元向车辆发送行驶指令；

步骤4)、测试管理中心通过分析待测试车辆的速度和转向数据以及路测单元向车辆发送的行驶指令判断车辆自主感知禁令交通标志牌的能力。

进一步的，步骤1)中，待测试路段设有多个不同的令交通标志牌测试装置。

进一步的，测试管理中心通过路测单元向车辆发送行驶指令后同时采集待测试车辆行驶速度和转向数据并传送至测试管理中心并将采集结果发送至测试管理中心。

进一步的，步骤4)中，若得到的车辆速度和转向数据处于测试管理中心当前禁令交通标志牌所对应的速度和转向数据的范围内，则表明待测试车辆自主感知出当前禁令交通标志牌；反之，则表明待测试车辆未自主感知出当前禁令交通标志牌。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试系统，通过设置测试车辆、路侧单元、摄像头、测试管理中心以及与交通场景所对应的禁令交通标志牌测试装置；利用测试车辆上设有用于接收路侧单元信号的信号接收设备以及用于采集待测试车辆速度和转向数据的数据采集装置，并将采集到的待测试车辆的速度和转向数据通过无线通信设备发送至路侧单元；路侧单元用于接收测试车辆传递信息并传输至测试管理中心；摄像头用于采集测试场的图像信息，并将该图像信息传至测试管理中心；测试管理中心用于路侧单元以及摄像头传递的数据信息，并对数据进行分析对比，同时发送车辆行驶指令，通过采集测试车辆接收指令后的行驶状态与预设值对比，从而得到无人车对禁令交通标志牌的自主感知能力。结构简单，测试方便。

一种无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试方法，在测试场测试无人车自主感知禁令交通标志牌的能力，考虑光照、遮挡、天气等因素，能够提供更加真实的测试场景，相比于虚拟仿真软件生成的简单交通场景，基于测试场的实际测试将更精准的测出无人车真实的自主感知禁令交通标志牌能力，有效防止无人车违反交通规则，测试点处的禁令交通标志牌可以根据测试需求进行更换，使得测试过程大大简化，提高了工作效率，节省了人力与物力成本，能够全面测试无人车自主感知禁令交通标志牌的能力，在禁令交通标志牌测试装置上安装无线通信设备，既可以测试无人车基于计算机视觉自主感知禁令交通标志牌的能力，也能够测试无人车基于V2I的方式自主感知禁令交通标志牌的能力。通过无人车自主感知禁令交通标志牌能力的测试，为无人车自主感知交通标志牌的性能评价提供了一种简单有效、快速准确的方法。构建了测试无人车自主感知禁令交通标志牌能力的测试场，为简单、有效评价无人车自主感知交通标志牌能力提供了一个良好的平台，有效地填补了无人车自主感知交通标志牌能力评价的空洞。

附图说明

图1为测试场及其装置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，无人车禁令交通标志牌自主感知能力的测试系统，包括与交通场景所对应的禁令交通标志牌测试装置、测试车辆、路侧单元、摄像头和测试管理中心；

测试车辆上设有用于接收路侧单元信号的信号接收设备以及用于采集待测试车辆速度和转向数据的数据采集装置，并将采集到的待测试车辆的速度和转向数据通过无线通信设备发送至路侧单元；

路侧单元用于接收测试车辆传递信息并传输至测试管理中心；

摄像头用于采集测试场的图像信息，并将该图像信息传至测试管理中心；测试管理中心的测试人员能够掌握车辆在测试场的行驶过程，也便于后续发送测试指令；

测试管理中心用于路侧单元以及摄像头传递的数据信息，并对数据进行分析对比，同时发送车辆行驶指令。

测试管理中心设有用于车辆速度和转向数据对比并设有对比阈值；

分析待测试车辆的速度和转向数据，判断待测试车辆自主感知出当前禁令交通标志牌的能力；

测试管理中心通过无线通信设备向路侧单元发送与禁令交通标志牌测试装置内容相反的指令，内容相反的指令指的是：如果当前时刻车辆行驶至禁止右转的测试点，测试管理中心通过摄像头得到车辆行驶信息，则测试管理中心发出让车辆右转的指令；如果没有任何的禁令交通标志，车辆会根据测试指令行驶。在当前测试点设有禁止右转的标志，则车辆应优先根据道路交通标志来行驶，即车辆不能右转。

路侧单元再将该指令转发至待测试车辆，待测试车辆根据接收到的指令行驶。

无人车禁令交通标志牌自主感知能力的测试方法，包括以下步骤：

步骤1)、将待测试车辆正常行驶在设有禁令交通标志牌测试装置的测试路段；

步骤2)、采集待测试车辆行驶速度和转向数据；

步骤3)、通过路测单元向车辆发送行驶指令；

步骤4)、将采集到的车辆速度和转向数据传送至测试管理中心，测试管理中心通过分析待测试车辆的速度和转向数据以及路测单元向车辆发送的行驶指令判断车辆自主感知禁令交通标志牌的能力。

在禁止右转测试点处，测试管理中心向无人车发出了右转的指令，通过采集无人车的车辆速度和转向数据，若转向数据显示无人车进行右转，表明无人车没有感知到禁止右转的交通标志；反之，若转向数据显示无人车未进行右转，正常通过禁止右转的测试点，表明无人车已经感知到了禁止右转的禁令交通标志。

若得到的车辆速度和转向数据处于测试管理中心当前禁令交通标志牌所对应的速度和转向数据的范围内，则表明待测试车辆自主感知出当前禁令交通标志牌；反之，则表明待测试车辆未自主感知出当前禁令交通标志牌。

若是禁止转向类的标志，通过转向角传感器检测方向盘的绝对转角、转动方向，对比在发出指令前后车辆的转向角数据；若是禁止通行或限速类交通标志，则通过车速传感器检测车辆速度，主要对比在发出指令前后车辆的速度变化。

具体值见下面各测试点的设置

1)测试场设置及其它准备工作

测试场设置为环形测试场，其中包括两条1100m的直行道，两条2400m 的环形道。如附图1所示，沿着环形测试场的逆时针方向，在第一条直行道的0m、500m、1100m处分别设置测试点1、测试点2、测试点3。在第二条直行道的0m、500m、1100m处分别设置测试点4、测试点5、测试点6。在测试点1放置自主感知禁止右转的交通标志牌测试装置和路侧单元，在测试点2 放置自主感知减速让行的交通标志牌测试装置和路侧单元，在测试点3放置自主感知禁止机动车通行的交通标志牌测试装置和路侧单元，在测试点4放置自主感知禁止驶入的交通标志牌测试装置和路侧单元，在测试点5放置自主感知禁止长时间停放的交通标志牌测试装置和路侧单元，在测试点6放置自主感知限速15km/h的交通标志牌测试装置和路侧单元。

在禁令交通标志牌的上方安装有无线通信设备，能够以V2I的方式广播该禁令交通标志牌的内容。

待测试车辆上放置接收路侧单元行驶指令的无线通信设备和采集待测试车辆速度和转向数据的设备。

在测试场的一侧建有测试管理中心。测试管理中心安装有无线通信设备，测试禁令交通标志牌库，测试结果分析系统等。测试管理中心能够通过无线通信设备向路侧单元发送车辆行驶指令。

2)测试点1：自主感知禁止右转交通标志牌能力测试

测试管理中心通过摄像头检测到待测试车辆行驶至测试点1，立即通过无线通信设备向路侧设备发送右转的指令，路侧设备将该指令发送至待测试车辆。待测试车辆上的速度传感器、转向角传感器分别实时采集车辆的速度和转向数据，其中转向角传感器检测得到方向盘的转角和转动方向，并将该数据经由路侧设备定时发送至测试管理中心。测试管理中心接收到数据采集设备发回的车辆速度和转向数据，与测试库里面当前禁令交通标志牌所对应的车辆速度和转向数据进行对比。若转动方向右转且转角大于或等于转角阈值，则表明待测试车辆自主感知出禁止右转的交通标志牌。反之，则表明待测试车辆未自主感知出禁止右转的交通标志牌。其中在本测试点设置转角阈值为90°，该阈值可根据测试点的具体路况适当地调整。即若车辆速度和转向处在测试库里当前禁令交通标志牌所对应的速度和转向数据的范围内，则表明待测试车辆自主感知出禁止右转的交通标志牌；反之，则表明待测试车辆未自主感知出禁止右转的交通标志牌。

3)试点2：自主感知减速让行交通标志牌能力测试

测试点1的测试任务完成后，待测试车辆继续向前行驶。同时在测试点 2，设置参考车辆向待测试车辆对向的方向行驶。测试管理中心通过无线通信设备向路侧设备发送加速向前行驶的指令，路侧设备将该指令转发至待测试车辆。同测试点1自主感知禁止右转的交通标志牌能力的测试方法相同，待测试车辆上的速度传感器、转向角传感器分别实时采集车辆的速度和转向数据，测试管理中心接收到数据采集设备发回的车辆速度和转向数据，与测试库里面当前禁令交通标志牌所对应的车辆速度和转向数据进行对比。若车辆速度和转向数据处在测试库里面当前禁令交通标志牌所对应的速度和转向数据的范围内，则表明待测试车辆自主感知出减速让行的交通标志牌；反之，则表明待测试车辆未自主感知出减速让行的交通标志牌。

4)其它测试点测试任务

测试点2的测试任务完成后，待测试车辆继续向前行驶至测试点3、测试点4、测试点5、测试点6等。这些测试点的测试方法与测试点1和测试点 2的测试方法类似。

测试管理中心利用测试结果分析系统，分析待测试车辆自主感知禁令交通标志牌的能力，打印测试表单。

一种无人车禁令交通标志牌自主感知能力测试系统及测试方法，通过设置测试车辆、路侧单元、摄像头、测试管理中心以及与交通场景所对应的禁令交通标志牌测试装置；利用测试车辆上设有用于接收路侧单元信号的信号接收设备以及用于采集待测试车辆速度和转向数据的数据采集装置，并将采集到的待测试车辆的速度和转向数据通过无线通信设备发送至路侧单元；路侧单元用于接收测试车辆传递信息并传输至测试管理中心；摄像头用于采集测试场的图像信息，并将该图像信息传至测试管理中心；测试管理中心用于路侧单元以及摄像头传递的数据信息，并对数据进行分析对比，同时发送车辆行驶指令，通过采集测试车辆接收指令后的行驶状态与预设值对比，从而得到无人车对禁令交通标志牌的自主感知能力。结构简单，测试方便。在测试场测试无人车自主感知禁令交通标志牌的能力，考虑光照、遮挡、天气等因素，能够提供更加真实的测试场景，相比于虚拟仿真软件生成的简单交通场景，基于测试场的实际测试将更精准的测出无人车真实的自主感知禁令交通标志牌能力，有效防止无人车违反交通规则，测试点处的禁令交通标志牌可以根据测试需求进行更换，使得测试过程大大简化，提高了工作效率，节省了人力与物力成本，能够全面测试无人车自主感知禁令交通标志牌的能力，在禁令交通标志牌测试装置上安装无线通信设备，既可以测试无人车基于计算机视觉自主感知禁令交通标志牌的能力，也能够测试无人车基于V2I的方式自主感知禁令交通标志牌的能力。通过无人车自主感知禁令交通标志牌能力的测试，为无人车自主感知交通标志牌的性能评价提供了一种简单有效、快速准确的方法。构建了测试无人车自主感知禁令交通标志牌能力的测试场，为简单、有效评价无人车自主感知交通标志牌能力提供了一个良好的平台，有效地填补了无人车自主感知交通标志牌能力评价的空洞。