一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统及其方法

1.本发明涉及自动驾驶汽车电气测试技术领域，尤其是涉及一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统及其方法。


背景技术：

2.自动驾驶已经成为当今国内外学术界与工业界的研究热点之一，随着国内外自动驾驶技术的研究与发展，高等级自动驾驶已经进入研究的主要视线，而设计运行条件(operational design condition，odc)是区分不同等级自动驾驶系统的必备条件。目前围绕odc开展相关研究尚处于探索阶段，还未形成完善的odc计算方法或标准体系，在odc的实车测试领域也未形成成熟完善的测试系统及方法。面对新兴技术的自动驾驶产业，大量的汽车需要通过安全测试，来提升自动驾驶汽车的自动化技术，进而增强用户对自动驾驶汽车的信任。
3.在雨雾天气等边界条件下，自动驾驶汽车的摄像头或激光雷达探测准确度降低，准确识别前车并判断距离的功能受到干扰，进而影响到车辆在危险条件下的制动效果。为测试车辆在边界条件下车辆制动的效果，现有技术通常采用实车测试的方法，针对不同场景，即在不同环境下对不同的目标车辆运动状态、被测车的运动状态逐一进行测试。
4.现有的实车测试中，被测车、牵引车、气球车处于同一车道，牵引车及气球车位于被测车前方，牵引车在后方通过刚性连接装置与气球车相连接。然而这种方式只能测试跟车行驶工况，无法模拟如变道等其他场景模式，整个测试过程依赖于gps定位，每次测试前的复位都需要进行倒车、操作较为繁琐，存在模拟测试场景单一、依赖gps定位、车辆复位效率低等缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动驾驶边界条件下的实车测试系统及其方法，能够丰富测试场景、提高车辆复位效率，且不依赖于gps定位。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，包括与被测车通信连接的工控机，所述工控机分别通信连接有气球车模组、牵引车模组，所述气球车模组包括设置于滑轨上的气球车，所述气球车上安装有舵机和牵引装置，所述牵引车模组包括牵引车，所述气球车位于被测车与牵引车之间，所述被测车、牵引车分别通过铰链与滑轨相连接；
7.所述工控机用于获取被测车的速度信息、牵引车的速度信息、滑轨所受拉力和压力信息、滑轨角度信息以及气球车的位置和速度信息，并进行处理分析，以输出对应控制信号给气球车模组及牵引车模组，从而控制气球车及牵引车的运动状态以及分析记录测试结果。
8.进一步地，所述被测车上的can(controller area network，控制器局域网)盒与
工控机通信连接，以将被测车的速度信息传输至工控机。
9.进一步地，所述牵引车上安装有第一速度传感器，用于采集牵引车的速度信息、并传输至工控机。
10.进一步地，所述滑轨上安装有拉力传感器和压力传感器，用于采集滑轨所受拉力及压力信息、并传输至工控机。
11.进一步地，所述滑轨上安装有角度传感器、位置传感器和第二速度传感器，用于分别采集滑轨相对被测车角度信息、气球车在滑轨上位置信息和气球车相对滑轨速度信息，并传输至工控机。
12.进一步地，所述滑轨的安装高度与被测车的底盘高度相同。
13.进一步地，所述舵机安装在气球车的底部，所述舵机在工控机控制下发生水平内旋转、使得气球车朝向发生相应改变。
14.进一步地，所述牵引车的底部安装有四个麦克纳姆轮，所述四个麦克纳姆轮连接至差速控制单元，所述差速控制单元在工控机控制下计算并控制各个麦克纳姆轮的转速，实现牵引车的纵向及横向运动。
15.一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试方法，包括以下步骤：
16.s1、选择测试场景，所述测试场景包括但不限于跟车场景、前车汇入场景；
17.s2、根据选择的测试场景，由工控机计算出牵引车所需横纵向运动速度以及气球车所需运动速度，并相应控制牵引车及气球车的运动状态；
18.s3、启动被测车，工控机获取被测车的纵向速度信息，并相应控制牵引车达到相同的纵向速度；
19.s4、工控机获取滑轨所受拉力及压力信息，若滑轨所受压力信息超过预设压力阈值，则由工控机控制牵引车加速；
20.若滑轨所受拉力信息超过预设拉力阈值，则由工控机控制牵引车减速；
21.若滑轨所受拉力小于或等于预设拉力阈值、且滑轨所受压力小于或等于预设压力阈值，则执行步骤s5；
22.s5、工控机获取测试过程中被测车的速度信息、滑轨角度信息以及气球车的位置和速度信息，计算得到气球车与被测车之间的相对距离及相对速度、并进行测试结果记录；
23.s6、被测车倒车，工控机控制牵引车横向运动，所有车辆复位至初始位置，之后返回步骤s1开始新一轮测试。
24.进一步地，所述步骤s1中跟车场景具体为：被测车作为自车、气球车作为前车，自车保持当前车道、并跟随前车行驶；
25.所述步骤s1中前车汇入场景包括以下两种情况：
26.被测车作为自车、气球车作为前车，前车从左边车道向右变换车道，并入自车车道；
27.被测车作为自车、气球车作为前车，前车从右边车道向左变换车道，并入自车车道。
28.进一步地，所述步骤s2的具体过程为：
29.若测试场景为跟车场景，则由工控机控制牵引装置拖动气球车向被测车方向移动，模拟出跟车时前车制动的场景，其中气球车运动的速度与滑轨运动的速度叠加的合速
度视为前车的速度；
30.若测试场景为前车汇入场景，则由工控机控制牵引装置拖动气球车向被测车方向移动，模拟前车并入自车车道同时前车进行制动的场景，此时工控机控制牵引车进行横、纵向运动，气球车相对于滑轨运动的速度与滑轨运动速度叠加，得出气球车与被测车的相对速度。
31.进一步地，所述步骤s2中，若测试场景为前车汇入场景，对于牵引车，工控机控制其横向速度为v
pull_x
＝v
front_x
、纵向速度为v
pull_y
＝v
pull_x
*tanα+v
ego_y
；
32.对于气球车，工控机控制其相对滑轨的运动速度v
re
满足v
front_y
＝v
ego_y
+v
pull_x
*tanα-v
re
*cosα；
33.其中，v
front_y
为前车的纵向速度，v
front_x
为前车的横向变道速度，α为滑轨与自车之间的夹角，v
ego_y
为自车的纵向速度。
34.进一步地，所述步骤s5中，当气球车与被测车的相对距离y小于或等于距离阈值a时，则工控机控制气球车减速直至停止运动，以避免与被测车相撞，该轮测试的结果视为发生碰撞，其中，v
y1
为被测车的纵向运动速度，v
y2
为气球车纵向运动速度，且v
y1
》v
y2
，b为被测车最大减速度；
35.若测试过程中任意时刻均存在y＞a的情况，即视为未发生碰撞、测试成功；若测试过程中任意时刻出现y≤a的情况，即视为发生碰撞、测试失败。
36.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
37.一、本发明通过设置与被测车通信连接的工控机，并将工控机分别与气球车模组、牵引车模组通信连接，其中，气球车模组包括设置于滑轨上的气球车，气球车上安装有舵机和牵引装置，牵引车模组则包括牵引车，气球车位于被测车与牵引车之间，被测车、牵引车分别通过铰链与滑轨相连接，利用工控机获取被测车的速度信息、牵引车的速度信息、滑轨所受拉力和压力信息、滑轨角度信息以及气球车的位置和速度信息，并进行处理分析，以输出对应控制信号给气球车模组及牵引车模组，从而控制气球车及牵引车的运动状态以及分析记录测试结果。由此能够大大提高气球车运动自由度，从而有效丰富测试场景的种类，并且由工控机控制牵引车发生横向运动，使其不偏离车道且不会发生甩尾现象，即可快速完成复位，不再依赖于gps定位，通过位置传感器数据即可得到车辆之间相对位置的变化。
38.二、本发明将被测车上的can盒与工控机通信连接，在牵引车上安装第一速度传感器，并在滑轨上安装拉力传感器、压力传感器、角度传感器、位置传感器和第二速度传感器，使得工控机能够及时可靠地获取到被测车的速度信息、牵引车的速度信息、滑轨所受拉力和压力信息、滑轨角度信息以及气球车的位置和速度信息，从而确保后续生成控制信号以及分析测试结果的准确性。
39.三、本发明中，工控机根据选择的测试场景以及获取的数据信息，从而相应计算出牵引车所需的横纵向运动速度、气球车所需的运动速度，并实时控制牵引车及气球车的运动状态，通过牵引车的运动和气球车在滑轨上的运动实现模拟不同测试场景的目标，且在直道场景和弯道场景均可进行测试。
40.四、本发明中，在被测车启动后，工控机首先获取被测车纵向车速，以相应控制牵引车达到相同的纵向车速，并且通过采集滑轨所受拉力及压力信息，以对应调节牵引车的纵向车速，实现对牵引车纵向速度的闭环控制、减小误差，有效确保滑轨尽可能不受到挤压
或拉伸，提升测试过程的可靠性。
附图说明
41.图1为本发明的系统结构示意图；
42.图2为本发明的应用效果示意图；
43.图3为本发明的方法流程示意图；
44.图4为实施例的应用过程示意图；
45.图5为测试场景下牵引车和气球车的速度计算示意图；
46.图中标记说明：1、被测车，2、工控机，3、气球车模组，301、气球车，302、舵机，303、牵引装置，304、滑轨，305、拉力传感器，306、压力传感器，307、角度传感器，308、位置传感器，309、第二速度传感器，4、牵引车模组，401、牵引车，402、第一速度传感器，5、铰链。
具体实施方式
47.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
48.实施例
49.如图1和图2所示，一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，包括被测车1、工控机2、气球车301、牵引车401，其中，被测车1与牵引车401分别通过铰链5与滑轨304相连，气球车301位于铰链5之间的滑轨304上，被测车1上的can盒与工控机2连接，以将被测车1的速度信息发送给工控机2；
50.此外，滑轨304上安装有拉力传感器305，压力传感器306，角度传感器307位置传感器308，第二速度传感器309，拉力传感器305和压力传感器306用于采集滑轨304两端所受拉力及压力信息，角度传感器307用于获得滑轨304与被测车1前进方向的夹角，位置传感器308和第二速度传感器309用于获得气球车301在滑轨304上的位置和相对滑轨304的运动速度；
51.牵引车401上安装有第一速度传感器402，用于采集牵引车401的绝对速度；
52.以上传感器均与工控机2相连接，从而将对应采集的数据信息传输至工控机2进行分析处理，再由工控机2输出相应控制指令、以控制牵引车401及气球车301运动。具体的，气球车301的底部安装有舵机302，舵机302在工控机2控制下发生水平内旋转、使得气球车301朝向发生相应改变，即舵机302用于旋转气球车301并保证气球车301尾部朝向固定，比如当模拟跟车场景时，舵机302不运动，当模拟前车汇入场景时，工控机2根据场景中前车向左还是向右变道以及变道的速度，控制舵机302旋转，保证气球车301的角度变化与前车汇入时的车身角度变化一致；气球车301连接有牵引装置303，牵引装置303在工控机2控制下带着气球车301在滑轨304上发生移动；
53.牵引车401的底部安装有四个麦克纳姆轮，四个麦克纳姆轮连接至差速控制单元，差速控制单元在工控机2控制下计算并控制各个麦克纳姆轮的转速，实现牵引车401的纵向及横向运动。
54.以上的气球车301、舵机302、牵引装置303、滑轨304、拉力传感器305、压力传感器306、角度传感器307、位置传感器308、第二速度传感器309共同组成气球车模组3，牵引车401和第一速度传感器402则组成牵引车模组4。
55.在实际应用中，滑轨304安装高度和被测车1底盘高度相等，气球,301、牵引车401、各传感器与工控机2之间实现数据传递的方式可采用有线连接或无线连接，若选择有线连接，工控机2与牵引车401之前的连接线束沿滑轨304安装，工控机2与气球车301之间的连接线束同样沿滑轨304安装，但由于气球车301存在相对于滑轨304的运动，因此加装自动收缩卷线器装置，以保证气球车301在任何位置时，线束都可以保持伸直状态。
56.应用以上实车测试系统，实现一种自动驾驶边界条件下的实车测试方法，如图3所示，包括以下步骤：
57.s1、选择测试场景，所述测试场景包括但不限于跟车场景、前车汇入场景；
58.s2、根据选择的测试场景，由工控机计算出牵引车所需横纵向运动速度以及气球车所需运动速度，并相应控制牵引车及气球车的运动状态；
59.s3、启动被测车，工控机获取被测车的纵向速度信息，并相应控制牵引车达到相同的纵向速度；
60.s4、工控机获取滑轨所受拉力及压力信息，若滑轨所受压力信息超过预设压力阈值，则由工控机控制牵引车加速；
61.若滑轨所受拉力信息超过预设拉力阈值，则由工控机控制牵引车减速；
62.若滑轨所受拉力小于或等于预设拉力阈值、且滑轨所受压力小于或等于预设压力阈值，则执行步骤s5；
63.s5、工控机获取测试过程中被测车的速度信息、滑轨角度信息以及气球车的位置和速度信息，计算得到气球车与被测车之间的相对距离及相对速度、并进行测试结果记录；
64.s6、被测车倒车，工控机控制牵引车横向运动，所有车辆复位至初始位置，之后返回步骤s1开始新一轮测试。
65.其中，在跟车场景下，自车保持当前车道、跟车行驶；在前车汇入场景下，自车保持当前车道、前车并入自车车道。被测车和气球车分别用于模拟自车和前车，通过牵引车的运动和气球车在滑轨上的运动，即可实现模拟不同测试场景的目标，并且在直道场景和弯道场景均可进行测试。此外，需要说明的是，前车汇入场景又包含两种情况：一、前车从左边车道向右变换车道、并入自车车道；二、前车从右边车道向左变换车道、并入自车车道。
66.当测试场景选择为跟车场景，则工控机会控制牵引装置拖动气球车沿滑轨向被测车方向移动，模拟跟车时前车制动的场景，其中，气球车运动的速度与滑轨运动的速度叠加的合速度，即视为前车的速度。
67.当测试场景选择为前车汇入场景，则工控机会控制牵引装置拖动气球车沿滑轨向被测车方向移动，模拟前车并入自车车道同时前车进行制动的场景，此过程中，牵引车进行横、纵向运动的同时，牵引装置拖动气球车向被测车方向移动，气球车相对于滑轨向后运动的速度与滑轨运动速度叠加，即得出气球车与被测车的相对速度，由此模拟出前车在并入自车车道的过程中制动的场景。另外还可模拟前车先并入后制动的场景，同样也是将气球车相对滑轨运动的速度与滑轨运动速度叠加的合速度视为前车的速度。
68.当被测车启动后，工控机首先通过can总线读取被测车纵向车速(纵向即被测车前进方向)，以控制牵引车达到相同的纵向车速，确保滑轨尽可能不受到挤压或拉伸。由于误差的存在，被测车与牵引车之间的纵向距离无法维持恒定值，当被测车与牵引车之间的纵向距离偏小，滑轨受到挤压力；当被测车与牵引车之间的纵向距离偏大，滑轨受到拉力。因
此工控机从拉力传感器和压力传感器获取采集的数据信息，并预先对滑轨所受拉力或压力设置一阈值p，再设置阈值p略小于阈值p。当拉力或压力小于阈值p时，可忽略误差，视为被测车与牵引车的纵向相对距离不变，纵向相对速度为零、保持被测车和牵引车纵向车速相等。当压力传感器的数值超过阈值p且未达到阈值p时，工控机通过pid控制，短暂提高牵引车纵向车速至压力传感器读数低于阈值p；当拉力传感器的数值超过阈值p且未达到阈值p时，工控机通过pid控制，短暂降低牵引车纵向车速至拉力传感器读数低于阈值p。由于阈值p小于阈值p，因此可保证拉力传感器和压力传感器的读数始终在阈值p范围之内。由此实现对牵引车速度的闭环控制，能够有效减小误差。
69.在具体测试过程中，当气球车与被测车的相对距离y小于阈值a时，工控机会控制气球车减速直至停止运动，以避免与被测车相撞，该轮测试的结果视为发生碰撞。记被测车纵向运动速度为v
y1
，气球车纵向运动速度为v
y2
(v
y1
》v
y2
)，被测车最大减速度为b，则阈值如测试中任意时刻均有y＞a，即视为未发生碰撞，测试成功；任意时刻出现y≤a，即视为发生碰撞，测试失败。
70.在两轮测试的间隙，需要所有车辆复位，此时被测车进行倒车，牵引车由被测车进行牵引，工控机控制牵引车的横向位移，保证不发生甩尾。
71.本实施例应用上述技术方案，如图4所示，根据选择的被测车与气球车测试场景，工控机计算出牵引车所需的横向速度并进行实时控制。其中测试场景分为三种：被测车与气球车均保持直线行驶；气球车从左边车道向右变换车道、并入被测车车道；气球车从右边车道向左变换车道、并入被测车车道。通过牵引车的运动和气球车在滑轨上的运动，实现模拟不同测试场景的目标。工控机通过控制气球车下方舵机的运动，保证在跟车行驶场景中，气球车始终正对于被测车车头；在前车汇入的场景中，气球车模拟汇入车的航向角角度变化进行相应旋转。
72.角度传感器用于获得滑轨与被测车辆前进方向的夹角，位置传感器和速度传感器用于获得气球车在滑轨上的位置和相对滑轨的运动速度，滑轨内装有压力传感器和拉力传感器，传感器用于测量滑轨两端所受拉力或压力；can盒工具输出被测车的车速，上述传感器数据发送给工控机，工控机计算并控制牵引车及气球车运动。
73.在模拟前车从两侧车道向中间变换车道，并入被测车车道的测试场景下，设模拟场景中车道宽度为d
x
，前车任一时刻的纵向速度为v
front_
，前车的横向变道速度为v
front_
，滑轨与车道线夹角为α，自车的纵向速度为v
ego_
。
74.对于工控机控制的牵引车和气球车的速度计算如图5所示，计算公式如下：
75.对于牵引车，工控机实时控制其横向速度v
pull_
＝v
front_
，纵向速度v
pull_
＝v
pull_
*tanα+v
ego_
。对于气球车，工控机实时控制其相对滑轨的运动速度v
re
满足公式v
front_
＝v
ego_
+v
pull_
*tanα-v
re
*cosα。
76.在气球车从两侧车道向中间变换车道，并入被测车车道的测试场景下，当需要模拟前车制动时，牵引装置拖动气球车向被测车方向移动，气球车向后运动的速度、滑轨向前运动的速度和滑轨横向运动的速度叠加，模拟出前车由两侧车道并入被测车车道，并进行制动的场景。
77.在自车保持当前车道，跟车行驶的测试场景下，模拟前车制动时，牵引装置拖动气球车向被测车方向移动，模拟出前车制动场景，其中气球车运动的速度与滑轨运动的速度
叠加的合速度视为前车的速度。
78.整个测试过程中，工控机针对各传感器采集的数据信息进行分析处理，一方面用于生成对应控制指令、以控制牵引车和气球车的运动状态，另一方面则输出并记录测试数据及测试结果，比如通过牵引车上第一速度传感器和滑轨上角度传感器，确定牵引车运动速度和相对于被测车的位置；通过滑轨上第二速度传感器和角度传感器，确定气球车运动速度和位置；以及确定气球车与被测车的相对距离、速度、相对速度等数据；再基于得到的测试数据，确定出此轮测试的结果。
79.综上可知，本技术方案能够模拟出跟车场景和前车汇入场景，实时记录测试车辆运动参数以评估车辆制动性能，有效丰富了测试场景，并且能提供更快速的车辆复位方式，提高了测试效率。

技术特征：
1.一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，其特征在于，包括与被测车(1)通信连接的工控机(2)，所述工控机(2)分别通信连接有气球车模组(3)、牵引车模组(4)，所述气球车模组(3)包括设置于滑轨(304)上的气球车(301)，所述气球车(301)上安装有舵机(302)和牵引装置(303)，所述牵引车模组(4)包括牵引车(401)，所述气球车(301)位于被测车(1)与牵引车(401)之间，所述被测车(1)、牵引车(401)分别通过铰链(5)与滑轨(304)相连接；所述工控机(2)用于获取被测车(1)的速度信息、牵引车(401)的速度信息、滑轨(304)所受拉力和压力信息、滑轨(304)角度信息以及气球车(301)的位置和速度信息，并进行处理分析，以输出对应控制信号给气球车模组(3)及牵引车模组(4)，从而控制气球车(301)及牵引车(401)的运动状态以及分析记录测试结果。2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，其特征在于，所述被测车(1)上的can盒与工控机(2)通信连接，以将被测车(1)的速度信息传输至工控机(2)。3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，其特征在于，所述牵引车(401)上安装有第一速度传感器(402)，用于采集牵引车(401)的速度信息、并传输至工控机(2)。4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，其特征在于，所述滑轨(304)的安装高度与被测车(1)的底盘高度相同，所述滑轨(304)上安装有拉力传感器(305)和压力传感器(306)，用于采集滑轨(304)所受拉力及压力信息、并传输至工控机(2)；所述滑轨(304)上安装有角度传感器(307)、位置传感器(308)和第二速度传感器(309)，用于分别采集滑轨(304)相对被测车(1)角度信息、气球车(301)在滑轨(304)上位置信息和气球车(301)相对滑轨(304)速度信息，并传输至工控机(2)。5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，其特征在于，所述舵机(302)安装在气球车(301)的底部，所述舵机(302)在工控机(2)控制下发生水平内旋转、使得气球车(301)朝向发生相应改变。6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统，其特征在于，所述牵引车(401)的底部安装有四个麦克纳姆轮，所述四个麦克纳姆轮连接至差速控制单元，所述差速控制单元在工控机(2)控制下计算并控制各个麦克纳姆轮的转速，实现牵引车(401)的纵向及横向运动。7.一种应用如权利要求1所述实车测试系统的自动驾驶汽车边界条件下的实车测试方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、选择测试场景，所述测试场景包括但不限于跟车场景、前车汇入场景；s2、根据选择的测试场景，由工控机计算出牵引车所需横纵向运动速度以及气球车所需运动速度，并相应控制牵引车及气球车的运动状态；s3、启动被测车，工控机获取被测车的纵向速度信息，并相应控制牵引车达到相同的纵向速度；s4、工控机获取滑轨所受拉力及压力信息，若滑轨所受压力信息超过预设压力阈值，则由工控机控制牵引车加速；
若滑轨所受拉力信息超过预设拉力阈值，则由工控机控制牵引车减速；若滑轨所受拉力小于或等于预设拉力阈值、且滑轨所受压力小于或等于预设压力阈值，则执行步骤s5；s5、工控机获取测试过程中被测车的速度信息、滑轨角度信息以及气球车的位置和速度信息，计算得到气球车与被测车之间的相对距离及相对速度、并进行测试结果记录；s6、被测车倒车，工控机控制牵引车横向运动，所有车辆复位至初始位置，之后返回步骤s1开始新一轮测试。8.根据权利要求7所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试方法，其特征在于，所述步骤s1中跟车场景具体为：被测车作为自车、气球车作为前车，自车保持当前车道、并跟随前车行驶；所述步骤s1中前车汇入场景包括以下两种情况：被测车作为自车、气球车作为前车，前车从左边车道向右变换车道，并入自车车道；被测车作为自车、气球车作为前车，前车从右边车道向左变换车道，并入自车车道；所述步骤s2的具体过程为：若测试场景为跟车场景，则由工控机控制牵引装置拖动气球车向被测车方向移动，模拟出跟车时前车制动的场景，其中气球车运动的速度与滑轨运动的速度叠加的合速度视为前车的速度；若测试场景为前车汇入场景，则由工控机控制牵引装置拖动气球车向被测车方向移动，模拟前车并入自车车道同时前车进行制动的场景，此时工控机控制牵引车进行横、纵向运动，气球车相对于滑轨运动的速度与滑轨运动速度叠加，得出气球车与被测车的相对速度。9.根据权利要求8所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试方法，其特征在于，所述步骤s2中，若测试场景为前车汇入场景，对于牵引车，工控机控制其横向速度为v
pill_
＝v
front_
、纵向速度为v
pull_
＝v
pull_
*tanα+v
ego_
；对于气球车，工控机控制其相对滑轨的运动速度v
re
满足v
front_
＝v
ego_
+v
pull_
*tanα-v
re
*cosα；其中，v
front_
为前车的纵向速度，v
front_
为前车的横向变道速度，α为滑轨与自车之间的夹角，v
ego_
为自车的纵向速度。10.根据权利要求7所述的一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试方法，其特征在于，所述步骤s5中，当气球车与被测车的相对距离y小于或等于距离阈值a时，则工控机控制气球车减速直至停止运动，以避免与被测车相撞，该轮测试的结果视为发生碰撞，其中，v
y1
为被测车的纵向运动速度，v
y2
为气球车纵向运动速度，且v
y1
>v
y2
，b为被测车最大减速度；若测试过程中任意时刻均存在y＞a的情况，即视为未发生碰撞、测试成功；若测试过程中任意时刻出现y≤a的情况，即视为发生碰撞、测试失败。

技术总结
本发明涉及一种自动驾驶汽车边界条件下的实车测试系统及其方法，该系统包括分别与工控机通信连接的被测车、气球车模组和牵引车模组，其中，气球车模组包括设置于滑轨上的气球车，气球车上安装有舵机和牵引装置，牵引车模组包括牵引车，气球车位于被测车与牵引车之间，被测车、牵引车分别通过铰链与滑轨相连接；工控机用于获取被测车的速度信息、牵引车的速度信息、滑轨所受拉力和压力信息、滑轨角度信息以及气球车的位置和速度信息，并进行处理分析，以输出对应控制信号给气球车模组及牵引车模组，从而控制气球车及牵引车的运动状态，以及分析记录测试结果。与现有技术相比，本发明能够丰富测试场景、提高车辆复位效率，且不依赖于GPS定位。赖于GPS定位。赖于GPS定位。


技术研发人员：吴新政 陈君毅 王天辰 沈勇
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/28