[发明专利]一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台及方法

权利要求书

1.一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台，其特征是，用于自动驾驶测试场的无人测试车平台包括无人驾驶底盘和伸缩装置，所述伸缩装置通过伸缩变形改变车体的大小，并搭配不同的快速组装仿真外壳，实现模拟不同的车型和车辆；

所述底盘上还安装有反馈控制系统，所述反馈控制系统包括中心控制装置，所述中心控制装置分别连接至电动机、制动装置及转向装置，所述中心控制装置还连接至车辆传感器测量单元，通过车辆传感器测量单元获得车辆的运动状态实现对测试车的各种操作行为进行决策和控制；

所述伸缩装置包括安装在底盘中部的主支撑架，所述主支撑架沿车身方向相对的两侧分别横向安装有伸缩套筒，分别为第一伸缩套筒及第二伸缩套筒，所述第一伸缩套筒及第二伸缩套筒分别垂直安装有两个伸缩套筒；

所述伸缩套筒内均安装有伸缩臂，每个伸缩臂伸出伸缩套筒的一端安装有防撞弹簧，防撞弹簧连接至连接卡槽，连接卡槽上均设置有防撞条，连接卡槽用于与快速组装仿真外壳连接。

2.如权利要求1所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台，其特征是，所述主支撑架上还安装有升降台，用于在车辆外形变换时升高增加车辆高度或降低减少车辆高度，以模拟不同高度的车辆。

3.如权利要求1所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台，其特征是，所述反馈控制系统还包括与中心控制装置相连的动力电池组、辅助系统，所述电动机通过传动装置连接至汽车的驱动轴。

4.如权利要求3所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台，其特征是，所述中心控制装置包括控制器，所述控制器分别连接至传感器空气开关、逆变器、GPS导航设备、工控机、LTE交换机、路由器、IMU惯性测量单元、稳压电源；

所述车辆传感器测量单元包括安装在升降台上的激光雷达及摄像头、安装在车辆底盘前端及后端的毫米波雷达、安装在伸缩装置下的轮速传感器、安装在底盘上的GPS导航及IMU惯性测量单元；

所述中心控制装置与控制中心通信，无人测试车中心控制装置既可以接收控制中心的指引，通过远程控制使其在场地内按照预定轨迹移动，以实现对目标车辆的测试，还可以通过自身车辆传感器测量单元具有部分环境感知能力。

5.如权利要求1所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台，其特征是，所述反馈控制系统建立整车系统的动力学模型和运动学模型，使用动力学模型建立目标函数，使用一种改进的粒子群算法对目标函数进行优化，获得路径追踪所需要的精确速度控制和转向控制，从而实现测试车平台对四个车轮运动轨迹的精确控制和各个方向的自由转向。

6.基于权利要求1-5任一项所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台的工作方法，其特征是，包括：

选择要变形的车型，确定目标车型的尺寸并选择相应的仿真外壳；

根据目标车型的尺寸对伸缩臂进行伸缩，并将升降台升到相应的高度，将仿真外壳与车身的连接卡槽连接，组成完整的车辆外形；

控制中心通过建立车辆运动曲线来获取车轮力控制的运动学和动力学模型，并通过算法优化驱动力和转向角，确定测试车驱动和转向的精确路径跟踪，实现对四个车轮运动轨迹的精确控制和各个方向的自由转向；

所述测试车在全局路径规划的过程中，如果在周围感知到被测车辆，则向控制中心发送要求，开启自主决策；

控制中心根据各辆测试车的当前位置决定自主决策的优先级，每次测试只开启一辆测试车的自主决策；

测试车根据测试要求从决策库中选择合适的决策动作，并根据环境感知数据进行修正；

测试车做出决策动作后记录被测车辆目标的反应，并将测试数据发送给控制中心；

被测车辆做出反应或满足一定的条件后，测试车的自主决策结束，继续根据全局路径规划行驶，如果自主决策过程中发生意外情况，控制中心停止所有车辆动作，排除危险后重新测试。

7.如权利要求6所述的一种用于自动驾驶测试的无人车通用平台的工作方法，其特征是，所述控制中心根据测试需求自动生成测试方案和测试场景集合，从中随机选择一个测试场景进行测试；

测试开始，根据测试场景对多台测试设备进行全局路径规划，并通过车载单元将全局路径传输给测试车和被测车辆；

测试车和被测车辆根据全局路径规划进行行驶，并形成给定的测试场景

测试车与被测车辆的距离满足一定的条件时，根据测试要求进行自主决策，并采集被测车辆的反应数据；

测试车与被测车辆将测试过程中各种数据传送给控制中心；

测试车与被测车辆编队行驶完全局路径，一次测试结束，如果中途出现意外情况，控制中心可以立即停止所有车辆动作，排除危险后重新开始测试。