[发明专利]自动驾驶转向失效后驾驶人反应行为测试系统及测试方法

说明书

本发明提供了一种自动驾驶系统转向功能失效后驾驶人反应行为测试系统，包括硬件系统和软件系统，软件系统包括车辆动力学软件、视景仿真模块和上位机控制模块，硬件系统包含模拟座舱、电机驱动系统、自动驾驶控制器。本测试系统通过安全的方式提前测试自动驾驶系统转向失效后驾驶员的反应与相对应的车辆行驶轨迹，可为自动驾驶系统功能安全设计提供有力支撑。

技术领域

本发明涉及自动驾驶系统功能失效后驾驶人行为分析的测试技术领域，尤其涉及到一种自动驾驶系统转向功能失效后驾驶人反应行为分析。提出一种可应用于不同场景因素下自动驾驶转向功能失效后驾驶员的反应行为的测试系统及方法。

背景技术

目前自动驾驶技术正在高速发展，自动驾驶功能正在占据越来越重要的地位。工信部发布《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批公示。1级为部分驾驶辅助，驾驶自动化系统在其设计运行条件内能够持续地执行车辆横向或纵向运动控制。2级驾驶自动化在其设计运行条件内可持续执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制。1级和2级驾驶自动化中，监测路况并做出反应均由驾驶员和系统共同完成，驾驶员需能够随时接管动态驾驶任务。从1级驾驶自动化开始，车辆已具备横向控制能力。而自动驾驶功能存在失效风险，若自动驾驶系统转向功能失效，对处于有转向需求场景的车辆而言有巨大的安全风险与隐患。

在驾驶自动化功能设计的过程中，需要充分考虑功能失效情况下车辆的安全性问题，而在车辆转向功能失效时，驾驶员的反应行为对自动驾驶功能设计至关重要。所以需要对驾驶员持续监控情况下转向功能失效的驾驶员反应进行充分测试，以支撑驾驶自动化功能设计需求。

在自动驾驶系统突发转向功能失效且无报警信号的情况下，测试驾驶员在不同自动驾驶巡航速度、不同情况下其反应时间与操作时间等指标的系统及测试方法。驾驶员在系统突发转向功能失效的情况下的反应与操作时间，对于系统功能安全设计至关重要，若系统在设计时考虑驾驶员的反应与操作时间过短以及预估操作过于灵敏，会使得系统过于激进，无法保证系统安全。若系统在设计时考虑驾驶员的反应与操作时间过长以及预估操作过于迟钝，会使得系统过于保守，令驾驶人的驾驶舒适性降低。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种自动驾驶系统转向功能失效后驾驶人反应行为测试系统，以提前测试自动驾驶系统转向失效后驾驶员的反应与相对应的车辆行驶轨迹。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种自动驾驶系统转向功能失效后驾驶人反应行为测试系统，包括硬件系统和软件系统，软件系统包括车辆动力学软件、视景仿真模块和上位机控制模块，硬件系统包含模拟座舱、电机驱动系统、自动驾驶控制器、视觉展示硬件；其中：

电机驱动系统，用于根据接收的所述车辆动力学软件输出的车辆运动学变量，实时驱动电机驱动平台的电机工作；

模拟座舱，位于所述电机驱动平台上，其前方设置用于实现驾驶员视觉反馈的视觉展示硬件，模拟座舱的操作信息传递到所述视景仿真模块，同时模拟座舱的操作装置接收所述车辆动力学软件传输的车辆动力学信息实现方向盘反馈力矩以及失效角度的模拟；

车辆动力学软件，内含主车动力学模块以及测试用例，接收上位机控制模块的信号，并与视景仿真模块、模拟座舱以及电机驱动系统进行信息交互；主要有三大功能：一是模拟车辆动力学相关变量，二是构建测试用例基础，三是接收上位机控制模块的信号并根据其更改内部参数，接收的上位机控制模块的信号包括控制权切换信号、转向功能的失效信号；

视景仿真模块，主要包含视觉渲染模块、驾驶员信息交互模块、车辆动力学交互模块、交通车辆信息交互模块，车辆动力学交互模块与交通车辆交互模块用于接收所述车辆动力学软件输出的主车以及交通车的位移以及姿态信息数据，驾驶员信息交互模块主要用于采集模拟座舱内操纵装置的操作数据并将其传递给车辆动力学软件；

上位机控制模块，用于自动驾驶功能的开启与关闭，通过发出控制指令调整车辆动力学软件中的自动驾驶功能。