[发明专利]车载激光雷达的仿真测试系统、方法和整车在环测试系统

说明书

一种车载激光雷达的仿真测试系统，用于测试待测车辆的车载激光雷达，包括场景仿真平台、轴耦合式测功机、仿真回波发射装置、雷达监测结果获取装置、仿真测试模型填充装置、模型比较装置和测试结果输出装置。首先由仿真回波发射装置依据场景仿真平台仿真的道路工况和轴耦合式测功机获取的待测车辆的运动状态发送回波雷达仿真信号，再由仿真测试模型填充装置依据车载激光雷达输出的监测结果点云数据获取填充结果模型，最后依据比较填充结果模型和仿真测试模型的一致性，来获取车载激光雷达检测结果信息。由于通过仿真回波发射装置发射的回波雷达仿真信号对车载激光雷达进行监测，使得整车在环测试系统对车载激光雷达的检测结果更全面、更准确。

技术领域

本发明涉及智能网联汽车技术领域，具体涉及一种车载激光雷达的仿真测试系统、方法和整车在环测试系统。

背景技术

随着智能网联汽车技术的快速发展，越来越智能的汽车在保障交通安全、解决交通拥堵及提高出行效率、节能环保方面都发挥着重要的作用。在开发智能网联汽车的ADAS功能和AD功能时，为保障智能网联汽车的安全性及可靠性，相关功能开发必须进行严格、系统的测试和检验。近年以来自动驾驶系统测试评价体系的建立迅速发展。当前业界主流的自动驾驶汽车测试和检验方法包括仿真测试和实车测试。其中仿真测试方法成本低、测试效率高、测试场景丰富等特点；而实车测试测试场地投资成本高，测试安全性较低，测试周期长，且无法穷尽所有交通场景。传统的汽车研发与性能测试方法很难满足自动驾驶汽车的测试需求，仿真测试不但有助于我国完善汽车的认证标准与质量监督测试方法，而且也有助于我国参与国际法规标准化的制定，为测试场景库与仿真测试方法提供标准化的数据交换格式。另一方面，随着汽车技术的不断演进，汽车已经由机械电子为基础的硬件主导演进为以数据为基础的软件主导，汽车原有的电子系统升级为物理信息系统。因此借鉴航空领域的工程实践，在汽车开发和测试中引入仿真方法测试自动驾驶车辆安全性，并逐步形成一系列标准方法与规范，使仿真测试与真实物理测试构成相互结合的有机整体，多维度保障自动驾驶系统的可靠性、稳定性与安全性。

当前现有的软件在环、硬件在环及整车在环系统都是自动驾驶系统仿真测试的相关技术，其中整车在环是基于整车级的仿真测试方法，在未来整车级的功能开发和整车级的功能测试中将发挥极其重要的作用。整车在环仿真测试系统提供车辆正常行驶时的丰富测试环境，危险场景以及难复现的复杂场景进行可重复性测试，而且使用的是真实车辆的车辆动力学特性，无需复杂的车辆动力学模型，这样既保证车辆动力学模型的真实性，极大的保证了测试结果的可信度，也使得测试避免了繁杂的动力学模型设计，使得整车在环测试系统可专注于对场景感知仿真系统的设计和布置。

感知传感器作为自动驾驶系统的环境信息获取手段，是自动驾驶系统中极为重要的一环。当前用于智能汽车感知的主流传感器包括视觉传感器、毫米波雷达传感器、激光雷达传感器、超声波雷达传感器等。其中，激光雷达传感器又称车载三维激光扫描仪，是一种移动型三维激光扫描系统。其工作原理就是通过不断向周围目标发射探测信号(激光束)，并接收返回的信号（目标回波）来计算和描述被测量物理的有关信息，如目标距离、方位、高度、姿态、形状等参数，以达到动态3D扫描的目的。在现有技术中的整车在环测试系统，检测车规级的可靠性和耐久耐温等常规安全性测试较多，而对车载激光雷达性能的测试比较简单。因此如何实现对车载激光雷达的仿真测试，是整车在环测试系统中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是在整车在环测试系统中如何对激光雷达仿真测试实现真实激光雷达区感知仿真。

根据第一方面，本发明提供了一种车载激光雷达的仿真测试系统，包括：

场景仿真平台，用于仿真测试所述待测车辆的道路工况；仿真的所述道路工况包括用于测试所述车载激光雷达的仿真测试模型；

轴耦合式测功机，用于获取所述待测车辆的运动状态参数；

仿真回波发射装置，用于依据仿真的所述道路工况和所述待测车辆的运动状态向所述待测车辆的车载激光雷达发送回波雷达仿真信号；