一种自动紧急制动测试系统及测试方法与流程

1.本发明涉及自动紧急制动测试的技术领域，更具体地，涉及一种自动紧急制动测试系统及测试方法。


背景技术：

2.目前，汽车主动安全技术的发展日趋完善，自动紧急制动(automatic emergency braking，aeb)被认为现阶段汽车主动安全技术中，可以防止由驾驶员疏忽或前车非正常紧急制动造成碰撞伤害最有效的功能系统之一。自动紧急制动系统采用雷达测出与前车或障碍物的距离，然后利用数据分析单元，将测出的距离与报警距离、安全距离进行比较，小于报警距离时就进行报警提示。小于安全距离时，即使在驾驶员没来得及踩制动踏板的情况下，aeb也会启动，使汽车自动制动，为安全出行保驾护航。
3.在aeb系统的开发过程中，通常采用模型仿真的方式对aeb系统进行测试，该测试方法难以真实地测试关键硬件特性对系统工作效果的影响，而且，测试过程中涉及到的测试方案大都是在待测车辆的行驶路径和目标物的运动路径做好前提规划下开展的，无法测评在碰撞发生前驾驶员采取的操作情况。
4.综上，当前自动紧急制动测试方式的测试结果比较片面，可信度低，且可靠性不佳。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一在于提供一种自动紧急制动测试系统，以解决当前自动紧急制动测试的方式测试不全面的问题，提高测试结果的可信度及可靠性；目的之二在于提供一种自动紧急制动测试方法，测试全面，容易实现。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种自动紧急制动测试系统，包括：
8.驾驶模拟在环测试子系统，用于模拟待测车辆行驶于虚拟交通场景，并将驾驶员操作信息传输至实时仿真机；
9.传感器在环测试子系统，安装有aeb系统采用的待测传感器，用于调整待测传感器在虚拟交通场景中的视角，将待测传感器监测到的障碍信号传输至实时仿真机；
10.制动在环测试子系统，安装有aeb系统的底层线控制动系统及其控制器，根据目标制动信号，控制aeb系统的底层线控制动系统开始工作，输出实际制动信号，将实际制动信号传输至实时仿真机；
11.实时仿真机，用于生成虚拟交通场景，并使aeb系统在虚拟交通场景中运行，且判断aeb系统是否通过测试。
12.根据上述技术手段，克服了采用模型仿真的方式，难以真实地测试关键硬件特性对aeb系统工作效果影响的缺陷，以实时仿真机生成虚拟交通场景，将虚拟交通场景接入驾驶员所在的驾驶模拟在环测试子系统，获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环
测试子系统，模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景中的视角，并采集虚拟交通场景中的障碍信号，利用实时仿真机得到在自动紧急制动测试中，与被试aeb相关的硬件如：驾驶舱操作、传感器、制动系统硬件(底层驱动器、控制器、制动主缸、制动轮缸等)、驾驶员避撞操作对aeb系统工作的影响，测试更全面，测试结果的可信度及可靠性更高。而且最后判断aeb测试是否通过时，还可以在一定程度上验证待测aeb系统硬件与软件的兼容性和一致性。
13.进一步，所述驾驶模拟在环测试子系统包括：封闭式座舱、加载有虚拟交通场景的第一虚拟现实观测设备以及设置于封闭式座舱内的驾驶模拟器，驾驶员进入封闭式座舱，佩戴第一虚拟现实观测设备，通过第一虚拟现实观测设备观测到虚拟交通场景，操作驾驶模拟器。
14.根据上述技术手段，以第一虚拟现实观测设备作为虚拟交通场景的加载设备，向驾驶员传输其在虚拟交通场景中的第一视角，这种采用虚实结合的方式，使驾驶员接近于置身真实的自然场景，且封闭式座舱可隔绝外部声音、光线对驾驶员的影响，使得驾驶模拟在环测试子系统在测试过程中传输的驾驶员操作信息更加可靠。
15.进一步，所述传感器在环测试子系统还包括：显示器及旋转升降平台，所述显示器用于显示所述待测传感器在虚拟交通场景的第一视角，所述待测传感器装设于所述旋转升降平台上，识别显示器显示的第一视角所在画面中的障碍，生成障碍信号；所述旋转升降平台转动或/和升降，模拟待测车辆横摆或垂向运动时第一视角的变化。
16.进一步，所述旋转升降平台包括第二驱动电机、齿轮齿条传动机构、旋转平台、齿轮传动副、第一驱动电机及升降平台，第一驱动电机通过齿轮传动副带动旋转平台转动，第二驱动电机通过齿轮齿条传动机构带动升降平台进行垂向运动。
17.进一步，所述的障碍信号包括障碍物、待测车辆与障碍物的相对距离信号。
18.根据上述技术手段，使得传感器在环测试子系统中待测传感器所对应的硬件部分，在测试过程中更贴合aeb系统运行时真实硬件作用，传输的障碍信号更可靠。
19.进一步，实时仿真机接收驾驶员操作信息及障碍信号后，输出目标制动信号。
20.进一步，所述实时仿真机包括:虚拟交通场景生成模块、数据采集传输模块、目标制动压力输出模块、车辆动力学模型模块及aeb系统测试分析模块，虚拟交通场景生成模块用于生成虚拟交通场景，通过数据采集传输模块将虚拟交通场景传输至驾驶模拟在环测试子系统及传感器在环测试子系统，实时仿真机通过数据采集传输模块接收驾驶模拟在环测试子系统传输的驾驶员操作信息、传感器在环测试子系统传输的障碍信号，并传输至aeb系统测试分析模块，aeb系统测试分析模块加载有目标制动压力计算算法，根据驾驶员操作信息、障碍信号计算目标制动信号，通过目标制动压力输出模块输出目标制动信号至制动在环测试子系统，制动在环测试子系统输出实际制动信号；车辆动力学模型模块内设有车辆动力学模型，实际制动信号、驾驶员操作信息均通过数据采集传输模块传输至车辆动力学模型模块，车辆动力学模型模块通过车辆动力学模型计算出待测车辆运动轨迹，并传输至aeb系统测试分析模块，aeb系统测试分析模块根据车辆运动轨迹，判断待测车辆与障碍物是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。
21.进一步，若待测车辆与障碍物发生碰撞，则aeb系统未通过测试；若待测车辆未与障碍物发生碰撞，则aeb系统通过测试。
22.进一步，所述车辆动力学模型基于aeb系统所搭载的车辆参数构建。
23.进一步，所述制动在环测试子系统还包括：底层控制器、底层驱动器、待测线控制动系统及电源，所述电源为底层驱动器供电；实时仿真机输出的目标制动信号输入底层控制器，底层控制器根据目标制动信号，输出驱动信号至底层驱动器，底层驱动器根据驱动信号，输出控制信号至待测线控制动系统，控制待测线控制动系统开始工作，输出实际制动信号。
24.进一步，待测线控制动系统还将实际制动信号反馈传输至底层控制器。
25.进一步，所述制动信号为制动压力信号。
26.进一步，所述系统还包括行人行为追踪子系统，所述行人行为追踪子系统用于对虚拟交通场景中的行人进行定位，生成行人应急行为轨迹，并传输至实时仿真机。
27.根据上述技术手段，除考虑了将虚拟交通场景接入驾驶员所在的驾驶模拟在环测试子系统，获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环测试子系统模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景中的视角，并采集虚拟交通场景中的障碍信号外，还考虑在有行人参与的交通场景中，行人产生应急行为对aeb系统产生的影响，在aeb系统测试中加入行人行为追踪子系统，使得测试更加全面，增加了测试结果的可信度。
28.进一步，所述行人行为追踪子系统包括：加载有虚拟交通场景的第二虚拟现实观测设备及定位基站，行人佩戴所述第二虚拟现实观测设备，通过第二虚拟现实观测设备观测到虚拟交通场景，且在封闭测试场地行走，所述定位基站对所述第二虚拟现实观测设备进行定位，生成行人应急行为轨迹。
29.根据上述技术手段，以第二虚拟现实观测设备作为虚拟交通场景的加载设备，向行人传输其在虚拟交通场景中的第一视角，采用虚实结合的方式，使行人接近于置身在真实的自然行走场景，而且采用定位基站对行人的行为进行定位，生成轨迹，非某一具体位置的单点信号，使得行人行为追踪子系统在测试过程中传输的行人应急行为轨迹更加可靠。
30.进一步，实时仿真机接收驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹及障碍信号后，输出目标制动信号。
31.进一步，实时仿真机根据驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹及障碍信号计算目标制动信号，输出目标制动信号至制动在环测试子系统，制动在环测试子系统输出实际制动信号，制动在环测试子系统输出实际制动信号；实时仿真机接收实际制动信号、驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹，计算出待测车辆运动轨迹，根据车辆运动轨迹，判断待测车辆与障碍物是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。
32.一种自动紧急制动测试方法，包括以下步骤：
33.实时仿真机构建虚拟交通场景；
34.驾驶模拟在环测试子系统模拟待测车辆行驶于虚拟交通场景，并将驾驶员操作信息传输至实时仿真机；
35.利用传感器在环测试子系统监测虚拟交通场景中的障碍，并传输障碍信号至实时仿真机；
36.实时仿真机接收驾驶员操作信息及障碍信号后，根据驾驶员操作信息及障碍信号，输出目标制动信号；
37.制动在环测试子系统根据实时仿真机输出的目标制动信号，输出实际制动信号，
将实际制动信号再传输至实时仿真机；
38.根据障碍信号、驾驶员操作信息及实际制动信号，实时仿真机判断待测车辆与障碍是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。
39.根据上述技术手段，以实时仿真机生成虚拟交通场景，将虚拟交通场景接入驾驶员，获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环测试子系统模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景中的视角，并采集虚拟交通场景中的障碍信号，利用实时仿真机得到在自动紧急制动测试中，与被试aeb相关的硬件如：驾驶舱操作、传感器、制动系统硬件(底层驱动器、控制器、制动主缸、制动轮缸等)、驾驶员避撞操作对aeb系统工作的影响，测试更全面，测试结果的可信度及可靠性更高。而且最后判断aeb测试是否通过时，还可以在一定程度上验证待测aeb系统硬件与软件的兼容性和一致性。
40.优选地，所述方法还包括：
41.当有行人在测试场地行走时，还利用行人行为追踪子系统对虚拟交通场景中的行人进行定位，生成行人应急行为轨迹，并传输至实时仿真机；
42.实时仿真机接收驾驶员操作信息、障碍信号、行人应急行为轨迹后，输出目标制动信号；
43.制动在环测试子系统根据实时仿真机输出的目标制动信号，输出实际制动信号，将实际制动信号传输至实时仿真机；
44.根据实际制动信号，实时仿真机判断待测车辆与行人是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。
45.根据上述技术手段，除考虑了将虚拟交通场景接入驾驶员，获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环测试子系统模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景中的视角，并采集虚拟交通场景中的障碍信号外，还考虑了在有行人参与的交通场景中，行人产生应急行为对aeb测试的影响，使得测试更加全面，增加了测试结果的可信度。
46.进一步，制动信号为制动压力信号。
47.进一步，实时仿真机上设有车辆动力学模型，车辆动力学模型根据aeb系统所搭载的车辆参数建立，实际制动信号输入至实时仿真机的车辆动力学模型，车辆动力学模型根据实际制动信号计算出车辆运动轨迹，实时仿真机根据车辆运动轨迹，判断待测车辆是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。
48.本发明的有益效果：
49.本发明提出一种自动紧急制动测试系统及测试方法，以实时仿真机生成虚拟交通场景，将虚拟交通场景接入驾驶员所在的驾驶模拟在环测试子系统，获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环测试子系统模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景中的视角，并采集虚拟交通场景中的障碍信号，利用实时仿真机得到在自动紧急制动测试中，与被试aeb相关的硬件如：驾驶舱操作、传感器、制动系统硬件(底层驱动器、控制器、制动主缸、制动轮缸等)、驾驶员避撞操作对aeb系统工作的影响；本发明还考虑了在有行人参与的交通场景中，行人也会产生应急行为，在自动紧急制动测试系统及测试方法中，考虑行人应急行为，测试更全面，测试结果的可信度及可靠性更高，克服了采用模型仿真进行aeb系统测试的方式，难以真实地测试关键硬件特性对aeb系统工作效果影响
的缺陷。而且在判断aeb测试是否通过时，本发明还可以在一定程度上验证待测aeb系统硬件与软件的兼容性和一致性。
附图说明
50.图1表示本发明实施例中提出的自动紧急制动测试系统的一种组成示意图；
51.图2表示本发明实施例中提出的驾驶模拟在环测试子系统的结构示意图；
52.图3表示本发明实施例中提出的传感器在环测试子系统的结构示意图；
53.图4表示本发明实施例中提出的实时仿真机的组成结构示意图；
54.图5表示本发明实施例中提出的制动在环测试子系统的结构示意图；
55.图6表示本发明实施例中提出的制动在环测试子系统中线控制动系统反馈框图；
56.图7表示本发明实施例中提出的自动紧急制动测试系统的另一种组成示意图；
57.图8表示本发明实施例中提出的行人行为追踪子系统的结构示意图；
58.图9表示本发明实施例中提出的自动紧急制动测试方法的整体流程图；
59.图10表示本发明实施例中提出的自动紧急制动测试方法的具体流程图；
60.图11表示本发明实施例中提出的考虑行人的自动紧急制动测试方法的具体流程图；
61.图12表示本发明实施例中提出的ccrm测试工况的场景示意图；
62.图13表示本发明实施例中提出的cvfa测试工况的第一场景示意图；
63.图14表示本发明实施例中提出的cvfa测试工况的第二场景示意图。
64.其中，1-驾驶模拟在环测试子系统；2-传感器在环测试子系统；3-制动在环测试子系统；4-实时仿真机；5-行人行为追踪子系统；11-封闭式座舱；12-第一虚拟现实观测设备；111-驾驶模拟器；112-方向盘；113-方向盘转角传感器；114-转向负载模拟电机；115-制动踏板；116-制动踏板开度传感器；117-加速踏板；118-加速踏板开度传感器；119-制动踏板感觉模拟器；110-加速踏板感觉模拟器；21-显示器；22-旋转升降平台；23-待测传感器；224-第二驱动电机；225-齿轮齿条传动机构；226-旋转平台；227-齿轮传动副；228-第一驱动电机；229-升降平台；31-底层控制器；32-底层驱动器；33-待测线控制动系统；34-电源；331-伺服电机；332-主缸压力传感器；333-制动主缸；334-液压管路；335-制动轮缸；336-轮缸压力传感器；41-虚拟交通场景生成模块；42-数据采集传输模块；43-目标制动压力输出模块；44-车辆动力学模型模块；45-aeb系统测试分析模块；51-第二虚拟现实观测设备；52-定位基站；53-测试场地；54-固定支架。
具体实施方式
65.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
66.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸
绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
67.如图1所示，本实施例提出了一种自动紧急制动测试系统，参见图1，该系统包括：驾驶模拟在环测试子系统1、传感器在环测试子系统2、制动在环测试子系统3及实时仿真机4，其中，驾驶模拟在环测试子系统1用于模拟待测车辆行驶于虚拟交通场景，并将驾驶员操作信息传输至实时仿真机。虚拟交通交通场景是实施仿真机生成的。传感器在环测试子系统2上安装有aeb系统采用的待测传感器23，这里所提的aeb系统是指待测试的aeb系统，传感器在环测试子系统2用于调整待测传感器23在虚拟交通场景中的视角，将待测传感器23监测到的障碍信号传输至实时仿真机4。在本实施例中，障碍信号包括障碍物、待测车辆与障碍物的相对距离信号，此处待测车辆搭载待测试的aeb系统，障碍物可以指静止的物体，也可以是与待测车辆共同行驶的目标车辆。制动在环测试子系统3安装有aeb系统的底层线控制动系统及其控制器，制动在环测试子系统3根据目标制动信号，控制aeb系统的底层线控制动系统开始工作，输出实际制动信号，将实际制动信号传输至实时仿真机4。实时仿真机4上运行有aeb系统，实时仿真机4用于生成虚拟交通场景，并使aeb系统在虚拟交通场景中运行，且判断aeb系统是否通过测试。在本实施例中，制动信号为制动压力信号。
68.本实施例以实时仿真机4生成虚拟交通场景，将虚拟交通场景接入驾驶员所在的驾驶模拟在环测试子系统1，并获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环测试子系统2，模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器23面向的虚拟交通场景中的视角，并采集障碍信号，利用实时仿真机4得到在自动紧急制动测试中，与被试aeb相关的硬件如：驾驶舱操作、传感器、制动系统硬件(底层驱动器、控制器、制动主缸、制动轮缸等)、驾驶员避撞操作对aeb系统工作的影响，测试更全面，测试结果的可信度及可靠性更高，克服了采用模型仿真进行aeb系统测试的方式，难以真实地测试关键硬件特性对系统工作效果影响的缺陷。而且在最后判断aeb测试是否通过时，还可以在一定程度上验证待测aeb系统硬件与软件的兼容性和一致性。
69.参见图2，驾驶模拟在环测试子系统1包括：封闭式座舱11、加载有虚拟交通场景的第一虚拟现实观测设备12以及设置于封闭式座舱11内的驾驶模拟器111，驾驶员进入封闭式座舱11，佩戴第一虚拟现实观测设备12，通过第一虚拟现实观测设备12观测到虚拟交通场景，操作驾驶模拟器111。此时，以第一虚拟现实观测设备12作为虚拟交通场景的加载设备，向驾驶员传输其在虚拟交通场景中的第一视角，这种采用虚实结合的方式，使驾驶员接近于置身于真实的自然场景。在本实施例中，驾驶员可以是根据实际情况招募的实际驾驶操作人员，也可以是智能的驾驶操作者，如机器人。
70.如图2所示，封闭式座舱11内还设有方向盘112、方向盘转角传感器113、转向负载模拟电机114、制动踏板115、制动踏板开度传感器116、加速踏板117、加速踏板开度传感器118、制动踏板感觉模拟器119和加速踏板感觉模拟器110。
71.封闭式座舱11可隔绝外部声音、光线对驾驶员的影响，使得驾驶模拟在环测试子系统1在测试过程中传输的驾驶员操作信息更加可靠，在本实施例中，驾驶员头戴第一虚拟现实观测设备12，第一虚拟现实观测设备12传输驾驶员在虚拟交通场景的第一视角，驾驶员转动方向盘112进行转向操作，方向盘转角传感器113测量驾驶员转向操作的输入值，转向负载模拟电机114模拟驾驶员转向时的路感；驾驶员通过制动踏板115进行制动操作，制
动踏板开度传感器116测量驾驶员的制动输入值，制动踏板感觉驾驶模拟器119模拟驾驶员制动时的脚感；驾驶员通过加速踏板117进行驱动操作，加速踏板开度传感器118测量驾驶员驱动操作的输入值，加速踏板感觉模拟器110提供驾驶员驱动时的反馈。
72.参见图3，传感器在环测试子系统2还包括：显示器21及旋转升降平台22，显示器21用于显示待测传感器23在虚拟交通场景的第一视角，如图3所示，待测传感器23装设于旋转升降平台22上，识别显示器21显示的第一视角所在画面中的障碍，生成障碍信号；旋转升降平台22转动或/和升降，模拟待测车辆横摆或垂向运动时第一视角的变化。
73.在本实施例中，旋转升降平台22为二自由度传感器平台，旋转升降平台22包括第二驱动电机224、齿轮齿条传动机构225、旋转平台226、齿轮传动副227、第一驱动电机228及升降平台229，在实施时，显示器21显示待测传感器23在虚拟交通场景的第一视角；第一驱动电机228通过齿轮传动副227带动旋转平台226转动，达到减速增扭的目的，第二驱动电机224通过齿轮齿条传动机构225带动升降平台229进行垂向运动，从而实现旋转升降平台22对车辆横摆或垂向运动时第一视角变化的模拟。在具体实施时，通过以上手段，使得传感器在环测试子系统2的待测传感器23对应的硬件部分在测试过程中，更贴合aeb测试时的相关真实硬件的作用，传输的障碍信号更可靠。
74.实时仿真机4接收驾驶员操作信息及障碍信号后，输出目标制动信号。参见图4，在本实施例中，实时仿真机4包括：虚拟交通场景生成模块41、数据采集传输模块42、目标制动压力输出模块43、车辆动力学模型模块44及aeb系统测试分析模块45，虚拟交通场景生成模块41用于生成虚拟交通场景，通过数据采集传输模块42将虚拟交通场景传输至驾驶模拟在环测试子系统1及传感器在环测试子系统2，实时仿真机4通过数据采集传输模块42接收驾驶模拟在环测试子系统1传输的驾驶员操作信息、传感器在环测试子系统2传输的障碍信号，并传输至aeb系统测试分析模块45，aeb系统测试分析模块45加载有目标制动压力计算算法，根据驾驶员操作信息、障碍信号计算目标制动信号，通过目标制动压力输出模块43输出目标制动信号至制动在环测试子系统3，制动在环测试子系统3输出实际制动信号；车辆动力学模型模块44内设有车辆动力学模型，车辆动力学模型基于aeb系统所搭载的车辆参数构建，在实际实施时，车辆动力学模型可以利用carsim等车辆动力学仿真软件构建，实际制动信号、驾驶员操作信息均通过数据采集传输模块42传输至车辆动力学模型模块44，车辆动力学模型模块44通过车辆动力学模型计算出待测车辆运动轨迹，并传输至aeb系统测试分析模块45，aeb系统测试分析模块45根据车辆运动轨迹，判断待测车辆与障碍物是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。若待测车辆与障碍物发生碰撞，则aeb系统未通过测试；若待测车辆未与障碍物发生碰撞，则aeb系统通过测试。
75.本实施例提出的制动在环测试子系统的结构如图5所示，参见图5，制动在环测试子系统3还包括：底层控制器31、底层驱动器32、待测线控制动系统33及电源34，电源34为底层驱动器32供电，供电电压为12v；实时仿真机4输出的目标制动信号输入底层控制器31，底层控制器31根据目标制动信号，输出驱动信号至底层驱动器32，底层驱动器32根据驱动信号，输出控制信号至待测线控制动系统33，控制待测线控制动系统33开始工作，输出实际制动压力。参见图5，待测线控制动系统33内设有伺服电机331、主缸压力传感器332、制动主缸333、液压管路334、制动轮缸335及轮缸压力传感器336，实时仿真机4输出的目标制动压力信号经底层控制器31计算出驱动信号，该驱动信号对应后续待测线控制动系统33内驱动伺
服电机331工作的信号，底层驱动器31根据驱动信号输出控制信号，该控制信号为待测线控制动系统33内驱动伺服电机331的控制电流，传输至待测线控制动系统33，控制伺服电机331工作，从而控制待测线控制动系统33输出实际制动压力。待测线控制动系统33还会将实际制动压力反馈传输至底层控制器，在本实施例中，主缸压力传感器332、轮缸压力传感器336将实际制动压力传输回底层控制器33，反馈框图如图6所示，参见图6，线控制动系统反馈的实际制动压力和目标制动压力信号叠加，输入至底层控制器31，底层控制器采用pwm控制，输出控制信号至底层驱动器，然后底层驱动器输出控制电流至线控制动系统，实现反馈控制。
76.在本实施例中，底层控制器31可采用子系统预设控制器，也可以采用面向待测aeb系统而开发的专用底层控制器，制动在环测试子系统3可对aeb系统测试的同时对该底层控制器进行测试。
77.考虑驾驶员在碰撞发生前，通常采取紧急制动或转向的避撞操作，在有行人参与的交通场景中，行人也会产生应急行为，这些因素同样会对aeb系统的工作产生影响。在传统的aeb系统的测试中，通常采用假人模块来模拟行人参与的交通场景，但假人模块无法反映真实场景下行人的应急行为，如反应速度降低、出现躲闪动作等。图7为本实施例提出的另一种自动紧急制动测试系统的结构示意图，在该自动紧急制动测试系统中，除包括前述实施例所提及的内容外，还包括行人行为追踪子系统5，行人行为追踪子系统5用于对虚拟交通场景中的行人进行定位，生成行人应急行为轨迹，并传输至实时仿真机4。行人行为追踪子系统5仅在行人参与的测试场景中使用。本实施例除考虑了将虚拟交通场景接入驾驶员所在的驾驶模拟在环测试子系统，获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环测试子系统模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景中的视角，并采集虚拟交通场景中的障碍信号外，还考虑在有行人参与的交通场景中，行人产生应急行为对aeb测试的影响，引入行人行为追踪子系统5，使aeb自动制动紧急系统的测试更加全面。
78.如图8所示，在本实施例中，行人行为追踪子系统5包括：加载有虚拟交通场景的第二虚拟现实观测设备51及定位基站52，行人佩戴第二虚拟现实观测设备51，通过第二虚拟现实观测设备51观测到虚拟交通场景，且在封闭测试场地53行走，以第二虚拟现实观测设备51作为虚拟交通场景的加载设备，向行人传输其在虚拟交通场景中的第一视角，这种采用虚实结合的方式，使行人接近于置身真实的自然行走场景，参见图8，定位基站设置于固定支架54上，定位基站52对第二虚拟现实观测设备51进行定位，第二虚拟现实观测设备51在行人身上佩戴，因此可实现对行人的定位，根据多数连续点的定位，非某一具体位置的单点信号，最终生成行人应急行为轨迹，信号连续性更佳，可靠度高。
79.设待测车辆以一定的车速在预定车道内匀速行驶，行人以一定的速度横穿预设车道，驾驶员可采取主动变道避障或制动避障操作。采用本实施例提出的自动紧急制动系统，实时仿真机4根据驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹及障碍信号计算目标制动信号，输出目标制动信号至制动在环测试子系统3，制动在环测试子系统3输出实际制动信号，制动在环测试子系统3输出实际制动信号；实时仿真机4接收实际制动信号、驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹，计算出待测车辆运动轨迹，根据车辆运动轨迹，判断待测车辆是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。
80.同前述实施例所述的内容一致，目标制动信号传输至制动在环测试子系统3的底
层控制器31，底层控制器31根据目标制动信号，输出驱动信号至底层驱动器32，底层驱动器32根据驱动信号，输出控制信号至待测线控制动系统33，控制待测线控制动系统33开始工作，输出实际制动压力。
81.实时仿真机4接收实际制动信号，车辆动力学模型模块44内设有车辆动力学模型，实际制动信号、驾驶员操作信息均通过数据采集传输模块42传输至车辆动力学模型模块44，车辆动力学模型模块44通过车辆动力学模型计算出待测车辆运动轨迹，并传输至aeb系统测试分析模块45，aeb系统测试分析模块45根据车辆运动轨迹，判断待测车辆与障碍物是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。
82.本实施例还提出一种自动紧急制动测试方法，参见图9，整体上主要是采用三步进行，首先将待测的aeb系统嵌入到自动紧急制动测试系统，其次，开始aeb测试场景搭建，包括驾驶模拟在环测试子系统、传感器在环测试子系统、制动在环测试子系统实际场景搭建，最后通过实时仿真机接收实际场景中传输的信息，并进行测试分析。
83.实时仿真机上运行待测aeb系统，参见图10，具体包括以下步骤：
84.s1.实时仿真机构建虚拟交通场景；
85.s2.驾驶模拟在环测试子系统模拟待测车辆行驶于虚拟交通场景，并将驾驶员操作信息传输至实时仿真机；
86.s3.利用传感器在环测试子系统监测虚拟交通场景中的障碍，并传输障碍信号至实时仿真机；
87.s4.实时仿真机接收驾驶员操作信息及障碍信号后，传输至aeb系统，aeb系统根据驾驶员操作信息及障碍信号采取主动制动，输出目标制动信号；
88.s5.制动在环测试子系统根据aeb系统输出的目标制动信号，输出实际制动信号，将实际制动信号传输至实时仿真机；
89.s6.根据障碍信号、驾驶员操作信息及实际制动信号，实时仿真机判断待测车辆与障碍是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。
90.考虑了将虚拟交通场景接入驾驶员，获取驾驶员采取的操作信息，同时引入传感器在环测试子系统模拟调整待测aeb系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景中的视角，并采集虚拟交通场景中的障碍信号外，还考虑在有行人参与的交通场景，行人产生应急行为对aeb测试的影响，如图11所示，所述方法还包括以下步骤：
91.当有行人在测试场地行走时，还利用行人行为追踪子系统对虚拟交通场景中的行人进行定位，生成行人应急行为轨迹，并传输至实时仿真机；
92.实时仿真机接收驾驶员操作信息、障碍信号、行人应急行为轨迹后，输出目标制动信号；
93.制动在环测试子系统根据实时仿真机输出的目标制动信号，输出实际制动信号，将实际制动信号再传输至实时仿真机；
94.根据实际制动信号，实时仿真机判断待测车辆与行人是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。
95.在本实施例中，制动信号为制动压力信号。上述测试方法的具体实现，同前述实施例所描述的内容一致，实时仿真机接收驾驶员操作信息、障碍信号、行人应急行为轨迹，根据驾驶员操作信息、障碍信号、行人应急行为轨迹计算目标制动信号，输出目标制动信号至
制动在环测试子系统，制动在环测试子系统输出实际制动信号；实时仿真机上设有车辆动力学模型模块，车辆动力学模型模块内设有车辆动力学模型，车辆动力学模型根据aeb系统所搭载的车辆参数构建，车辆动力学模型根据实际制动信号计算出车辆运动轨迹，实时仿真机根据车辆运动轨迹与行人应急行为轨迹是否碰撞，从而判断待测车辆与行人是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。
96.下面结合有行人参与和无行人参与的交通场景，分别进行ccrm测试工况和cvfa测试工况。其中，ccrm(car-to-car rear moving，从后方接近制动的前车)和cvfa(car-to-vru farside adult，自车匀速接近行人)均是c-ncap(中国新车评价规程)规程中的测试工况。
97.如图12所示的ccrm测试工况示意图，图12中包括待测自车和目标车辆，两者相距一定间距，其测试范例可参见表1。
98.表1
[0099][0100]
在ccrm工况自车接近偏移低速前车情景中，利用本实施例提出的自动紧急制动测试系统和自动紧急制动测试方法进行测试，实时仿真机4生成虚拟交通场景，具体为：目标车辆与待测车辆位于同一车道内，标车车速15km/h，待测车辆车速45km/h，两车初始间距100m，初始偏移距离0.5m，驾驶员可采取主动变道避障或制动避障操作，两种避障操作下测试通过条件为不发生碰撞。
[0101]
实时仿真机4将运行的上述虚拟交通场景加载于驾驶模拟在环测试子系统1的第一虚拟现实观测设备12，以将第一视角传输至驾驶员，驾驶员感知碰撞风险时可能采取一系列避障操作，包括转动方向盘，踩下制动踏板或加速踏板，这些操作信息分别被方向盘转角传感器、制动踏板开度传感器、加速踏板开度传感器采集并传输给实时仿真机4；同时，实时仿真机4将上述虚拟交通场景中的待测传感器第一视角画面，传输至待测传感器所在的传感器在环测试子系统2的显示器；待测传感器拍摄屏幕画面以识别画面中的障碍及相对距离信号并传输回实时仿真机4，旋转平台可调整待测传感器的方向及高度，以模拟车辆横摆及垂向运动对待测传感器的影响，上述车辆横摆及垂向运动状态通过实时仿真机传输；实时仿真机4采集上述待测传感器信号，计算输出制动目标压力。
[0102]
实时仿真机4将目标制动压力信号传输至制动在环测试子系统3的底层控制器31，底层控制器31输出驱动信号至底层驱动器32，底层驱动器32根据驱动信号，输出控制信号至待测线控制动系统33，控制待测线控制动系统33开始工作，输出实际制动信号至车辆动力学模型，在虚拟交通场景中计算出被试车辆运动轨迹，判断待测车辆与目标车辆是否发生碰撞，并以此判断待测aeb系统是否通过测试。
[0103]
如图13所示的ccrm测试工况的第一场景示意图，测试范例参见表2，对应情景描述中“自车匀速接近行人1”；如图14所示的ccrm测试工况的第二场景示意图，测试范例参见表2，对应情景描述中“自车匀速接近行人2”。
[0104]
表2
[0105][0106]
在cvfa工况自车均速接近行人情景中，利用本实施例提出的自动紧急制动测试系统和自动紧急制动测试方法进行测试，实时仿真机4生成虚拟交通场景，具体为：待测车辆以一定的车速在预定车道内匀速行驶，行人以一定的速度横穿预设车道，行人与待测车辆初始距离为40m。驾驶员可采取主动变道避障或制动避障操作，两种避障操作下测试通过条件为不发生碰撞。
[0107]
实时仿真机4将运行的上述虚拟交通场景分别加载于驾驶模拟在环测试子系统1的第一虚拟现实观测设备以及行人行为追踪子系统5的第二虚拟现实观测设备51中，从而分别传输于驾驶员与行人，驾驶员根据感知碰撞风险可能采取一系列避障操作，输出方向盘转角传感器、制动踏板开度传感器、加速踏板开度传感器采集驾驶员操作信息至实时仿真机4。待测行人感知到碰撞风险，并采取快速通过或急停等行为，定位基站52对第二虚拟现实观测设备51进行定位，第二虚拟现实观测设备51在行人身上佩戴，因此可实现对行人的定位，根据多数连续点的定位，非某一具体位置的单点信号，最终生成行人应急行为轨迹，行为应急行为轨迹传输至实时仿真机4。同时，实时仿真机4将上述虚拟交通场景中待测传感器第一视角传输至传感器在环子系统3的显示器中显示，待测传感器识别画面中的障碍及相对距离等障碍信号，并传输回实时仿真机4。
[0108]
实时仿真机4接收驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹及障碍信号后，传输至aeb系统，aeb系统根据驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹及障碍信号采取主动制动，输出目标制动信号。
[0109]
制动在环测试子系统3将实时仿真机4输出的目标制动信号输入底层控制器31，底层控制器31根据目标制动信号，输出驱动信号至底层驱动器32，底层驱动器32根据驱动信号，输出控制信号至待测线控制动系统33，控制待测线控制动系统33开始工作，输出实际制动压力信号。实时仿真机4接收实际制动压力对应的实际制动压力信号，将实际制动压力信号传输至车辆动力学模型，在虚拟交通场景中，利用车辆动力学模型计算出待测车辆运动轨迹，根据车辆运动轨迹根据车辆运动轨迹，判断待测车辆是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。
[0110]
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种自动紧急制动测试系统，其特征在于，包括：驾驶模拟在环测试子系统(1)，用于模拟待测车辆行驶于虚拟交通场景，并将驾驶员操作信息传输至实时仿真机(4)；传感器在环测试子系统(2)，安装有aeb系统采用的待测传感器(23)，用于调整待测传感器(23)在虚拟交通场景中的视角，将待测传感器(23)监测到的障碍信号传输至实时仿真机(4)；制动在环测试子系统(3)，安装有aeb系统的底层线控制动系统及其控制器，根据目标制动信号，控制aeb系统的底层线控制动系统开始工作，输出实际制动信号，将实际制动信号传输至实时仿真机；实时仿真机(4)，用于生成虚拟交通场景，并使aeb系统在虚拟交通场景中运行，且判断aeb系统是否通过测试。2.根据权利要求1所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述驾驶模拟在环测试子系统(1)包括：封闭式座舱(11)、加载有虚拟交通场景的第一虚拟现实观测设备(12)以及设置于封闭式座舱(11)内的驾驶模拟器(111)，驾驶员进入封闭式座舱(11)，佩戴第一虚拟现实观测设备(12)，通过第一虚拟现实观测设备(12)观测到虚拟交通场景，操作驾驶模拟器(111)。3.根据权利要求1所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述传感器在环测试子系统(2)还包括：显示器(21)及旋转升降平台(22)，所述显示器(21)用于显示所述待测传感器(23)在虚拟交通场景的第一视角，所述待测传感器(23)装设于所述旋转升降平台(22)上，识别显示器(21)显示的第一视角所在画面中的障碍，生成障碍信号；所述旋转升降平台(23)转动或/和升降，模拟待测车辆横摆或垂向运动时第一视角的变化。4.根据权利要求3所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述旋转升降平台(22)包括第二驱动电机(224)、齿轮齿条传动机构(225)、旋转平台(226)、齿轮传动副(227)、第一驱动电机(228)及升降平台(229)，第一驱动电机(228)通过齿轮传动副(227)带动旋转平台(226)转动，第二驱动电机(224)通过齿轮齿条传动机构(225)带动升降平台(229)进行垂向运动。5.根据权利要求3所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述的障碍信号包括障碍物、待测车辆与障碍物的相对距离信号。6.根据权利要求5所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，实时仿真机(4)接收驾驶员操作信息及障碍信号后，输出目标制动信号。7.根据权利要求6所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述实时仿真机(4)包括:虚拟交通场景生成模块(41)、数据采集传输模块(42)、目标制动压力输出模块(43)、车辆动力学模型模块(44)及aeb系统测试分析模块(45)，虚拟交通场景生成模块(41)用于生成虚拟交通场景，通过数据采集传输模块(42)将虚拟交通场景传输至驾驶模拟在环测试子系统(1)及传感器在环测试子系统(2)，实时仿真机(4)通过数据采集传输模块(42)接收驾驶模拟在环测试子系统(1)传输的驾驶员操作信息、传感器在环测试子系统(2)传输的障碍信号，并传输至aeb系统测试分析模块(45)，aeb系统测试分析模块(45)加载有目标制动压力计算算法，根据驾驶员操作信息、障碍信号计算目标制动信号，通过目标制动压力输出模块(43)输出目标制动信号至制动在环测试子系统(3)，制动在环测试子系统(3)输出实际制
动信号；车辆动力学模型模块(44)内设有车辆动力学模型，实际制动信号、驾驶员操作信息均通过数据采集传输模块(42)传输至车辆动力学模型模块(44)，车辆动力学模型模块(44)通过车辆动力学模型计算出待测车辆运动轨迹，并传输至aeb系统测试分析模块(45)，aeb系统测试分析模块(45)根据车辆运动轨迹，判断待测车辆与障碍物是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。8.根据权利要求7所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，若待测车辆与障碍物发生碰撞，则aeb系统未通过测试；若待测车辆未与障碍物发生碰撞，则aeb系统通过测试。9.根据权利要求7所述的自动紧急制动测试系统，所述车辆动力学模型基于aeb系统所搭载的车辆参数构建。10.根据权利要求6所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述制动在环测试子系统(3)还包括：底层控制器(31)、底层驱动器(32)、待测线控制动系统(33)及电源(34)，所述电源(34)为底层驱动器(32)供电；实时仿真机(4)输出的目标制动信号输入至底层控制器(31)，底层控制器(31)根据目标制动信号，输出驱动信号至底层驱动器(32)，底层驱动器(32)根据驱动信号，输出控制信号至待测线控制动系统(33)，控制待测线控制动系统(33)开始工作，输出实际制动信号。11.根据权利要求10所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，待测线控制动系统(33)还将实际制动信号反馈传输至底层控制器(31)。12.根据权利要求11所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述制动信号为制动压力信号。13.根据权利要求1～12任意一项所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述系统还包括行人行为追踪子系统(5)，所述行人行为追踪子系统(5)用于对虚拟交通场景中的行人进行定位，生成行人应急行为轨迹，并传输至实时仿真机(4)。14.根据权利要求13所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，所述行人行为追踪子系统(5)包括：加载有虚拟交通场景的第二虚拟现实观测设备(51)及定位基站(52)，行人佩戴所述第二虚拟现实观测设备(51)，通过第二虚拟现实观测设备(51)观测到虚拟交通场景，且在封闭测试场地行走，所述定位基站(52)对所述第二虚拟现实观测设备(51)进行定位，生成行人应急行为轨迹。15.根据权利要求13所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，实时仿真机(4)接收驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹及障碍信号后，输出目标制动信号。16.根据权利要求13所述的自动紧急制动测试系统，其特征在于，实时仿真机(4)根据驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹及障碍信号计算目标制动信号，输出目标制动信号至制动在环测试子系统(3)，制动在环测试子系统(3)输出实际制动信号，制动在环测试子系统(3)输出实际制动信号；实时仿真机(4)接收实际制动信号、驾驶员操作信息、行人应急行为轨迹，计算出待测车辆运动轨迹，根据车辆运动轨迹，判断待测车辆与障碍物是否发生碰撞，从而确认aeb系统是否通过测试。17.一种自动紧急制动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：实时仿真机构建虚拟交通场景；驾驶模拟在环测试子系统模拟待测车辆行驶于虚拟交通场景，并将驾驶员操作信息传输至实时仿真机；
利用传感器在环测试子系统监测虚拟交通场景中的障碍，并传输障碍信号至实时仿真机；实时仿真机接收驾驶员操作信息及障碍信号后，根据驾驶员操作信息及障碍信号，输出目标制动信号；制动在环测试子系统根据实时仿真机输出的目标制动信号，输出实际制动信号，将实际制动信号再传输至实时仿真机；根据障碍信号、驾驶员操作信息及实际制动信号，实时仿真机判断待测车辆与障碍是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。18.根据权利要求17所述的自动紧急制动测试方法，其特征在于，所述方法还包括：当有行人在测试场地行走时，还利用行人行为追踪子系统对虚拟交通场景中的行人进行定位，生成行人应急行为轨迹，并传输至实时仿真机；实时仿真机接收驾驶员操作信息、障碍信号、行人应急行为轨迹后，输出目标制动信号；制动在环测试子系统根据实时仿真机输出的目标制动信号，输出实际制动信号，将实际制动信号再传输至实时仿真机；根据实际制动信号，实时仿真机判断待测车辆与行人是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。19.根据权利要求18所述的自动紧急制动测试方法，其特征在于，制动信号为制动压力信号。20.根据权利要求17～19任意一项所述的自动紧急制动测试方法，其特征在于，实时仿真机上设有车辆动力学模型，车辆动力学模型根据aeb系统所搭载的车辆参数建立，实际制动信号输入至实时仿真机的车辆动力学模型，车辆动力学模型根据实际制动信号计算出车辆运动轨迹，实时仿真机根据车辆运动轨迹，判断待测车辆是否发生碰撞，确认aeb系统是否通过测试。

技术总结
本发明涉及一种自动紧急制动测试系统及测试方法，涉及自动紧急制动测试的技术领域，以实时仿真机生成虚拟交通场景，将虚拟交通场景接入驾驶员所在的驾驶模拟在环测试子系统，获取驾驶员采取的操作信息，引入传感器在环测试子系统，模拟调整待测AEB系统所采用的待测传感器面向的虚拟交通场景的视角，采集虚拟交通场景中的障碍信号，利用实时仿真机得到在测试中，与被试AEB相关的硬件如：驾驶舱操作、传感器、制动系统硬件、驾驶员避撞操作，以及行人应急行为对AEB系统工作的影响，测试更全面，测试结果的可信度及可靠性更高，克服了采用模型仿真进行AEB系统测试的方式，难以真实地测试关键硬件特性对AEB系统工作效果影响的缺陷。关键硬件特性对AEB系统工作效果影响的缺陷。关键硬件特性对AEB系统工作效果影响的缺陷。


技术研发人员：张振伟 马海兵 禹慧丽 曾庆强 廖世辉
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/7/26