一种V2X逆向超车实车场景的测试方法与装置与流程

一种v2x逆向超车实车场景的测试方法与装置
技术领域
1.本发明涉及v2x逆向超车测试技术领域，具体涉及一种v2x逆向超车实车场景的测试方法与装置。


背景技术：

2.目前逆向超车预警的测试方法一般是通过prescan软件进行仿真测试的，所有环境配置、参数都是由软件进行模拟，ttc1(换道超车时间)和ttc2(逆向碰撞时间)的是由模拟数据直接计算得出。
3.在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
4.prescan软件的所有环境配置、参数都是由软件进行模拟，换道超车时间和逆向碰撞时间是根据公式直接计算，而实车真实数据可能受通讯距离、定位精度、系统延时、环境干扰等因素导致换道超车时间和逆向碰撞时间的计算结果存在偏差，因此prescan软件仿真测试无法满足换道超车时间和逆向碰撞时间的可靠性要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种v2x逆向超车实车场景的测试方法与装置，以解决目前prescan软件仿真测试无法满足换道超车时间和逆向碰撞时间的可靠性要求的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明的实施例提出一种v2x逆向超车实车场景的测试方法，所述方法基于第一车辆、第二车辆和第三车辆实现，所述第一车辆上安装有基于v2x通信技术实现的逆向超车预警应用；所述第一车辆和所述第二车辆行驶于测试路段的第一车道，且所述第二车辆位于所述第一车辆前方；所述第三车辆行驶于测试路段的第二车道；其中，所述第一车道和所述第二车道为相邻车道，且行驶方向相反；
7.所述方法包括：
8.当所述第一车辆打开变道转向灯并准备进入所述第二车道，所述逆向超车预警应用发出预警提醒所述第一车辆与所述第三车辆存在碰撞危险时，获取此时所述第一车辆的纵向车速v1和纵向加速度a1、第二车辆的纵向车速v2和纵向加速度a2、第三车辆的纵向车速v3和纵向加速度a3、第一车辆与第二车辆的相对纵向距离s1、第一车辆与第三车辆的相对纵向距离s2；
9.根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
10.优选地，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
11.当a1＝0时，根据所述v1、v2、s1计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间；并根据所述v1、v3、s2计算所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
12.优选地，所述根据所述v1、v2、s1计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时
间，如下所示：
[0013][0014]
其中，ttc1为所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，k1和k2为预设的常数；
[0015]
所述根据所述v1、v3、s2计算所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，如下所示：
[0016][0017]
其中，ttc2为所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0018]
优选地，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
[0019]
当a1≠0时，根据v1和v3之差、a1和a3之差a5、s2计算t1和t2；
[0020]
根据所述t1和t2的比较结果确定所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间为t1或为t2；其中，ttc2为所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0021]
优选地，所述根据v1和v3之差、a1和a3之差、s2计算t1和t2，如下所示：
[0022][0023][0024]
其中，v5为v1和v3之差，a5为a1和a3之差。
[0025]
优选地，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
[0026]
当a4≠0时，根据v1和v2之差、a1和a2之差、s2计算t3和t4；
[0027]
根据所述t3和t4的比较结果确定所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间为t3或为t4；其中，ttc1为所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，k2为预设的常数。
[0028]
优选地，所述根据v1和v2之差、a1和a2之差、s2计算t3和t4，如下所示：
[0029]
[0030][0031]
其中，v4为v1和v2之差，a4为a1和a2之差，k1和k2为预设的常数。
[0032]
优选地，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
[0033]
当a4＝0时，根据所述v1、v2、s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间。
[0034]
优选地，所述根据所述v1、v2、s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，如下所示：
[0035][0036]
其中，ttc1为所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，k1和k2为预设的常数。
[0037]
本发明的实施例还提出一种v2x逆向超车实车场景的测试装置，用于实现上述的v2x逆向超车实车场景的测试方法，所述装置包括：
[0038]
实车数据获取模块，用于当所述第一车辆打开变道转向灯并准备进入所述第二车道，所述逆向超车预警应用发出预警提醒所述第一车辆与所述第三车辆存在碰撞危险时，获取此时所述第一车辆的纵向车速v1和纵向加速度a1、第二车辆的纵向车速v2和纵向加速度a2、第三车辆的纵向车速v3和纵向加速度a3、第一车辆与第二车辆的相对纵向距离s1、第一车辆与第三车辆的相对纵向距离s2；
[0039]
实车数据计算模块，用于根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0040]
本发明的实施例具有以下有益效果：
[0041]
本发明的实施例的v2x逆向超车实车测试的所有参数都来自真实环境，基于该参数计算换道超车时间和逆向碰撞时间，能够保证换道超车时间和逆向碰撞时间的真实性和可靠性，能够给车辆预警功能测试提供充分的依据，能够真实计算换道超车时间和逆向碰撞时间，进而多次测试是否符合一致性标准(例如偏差少于1.5秒)，保证obu产品的可靠性，帮助obu产品落地及大规模应用，从而有效地解决目前v2x逆向超车利用prescan软件仿真测试无法满足换道超车时间和逆向碰撞时间的可靠性要求的技术问题。
[0042]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]
图1为本发明一实施例中一种v2x逆向超车实车场景的测试方法的流程图。
[0045]
图2为本发明一实施例中逆向超车预警场景实车测试布置图。
[0046]
图3为本发明一实施例中逆向车道上有相向行驶车辆的场景示意图。
[0047]
图4为本发明一实施例中坐标系示意图。
[0048]
图5为本发明一实施例中一种v2x逆向超车实车场景的测试装置的框架结构图。
具体实施方式
[0049]
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0050]
本发明的一个实施例提出一种v2x逆向超车实车场景的测试方法，该方法基于第一车辆、第二车辆和第三车辆实现，所述第一车辆上安装有基于v2x通信技术实现的逆向超车预警应用(dnpw：do not pass warning)，所述第一车辆和所述第二车辆行驶于测试路段的第一车道，且所述第二车辆位于所述第一车辆前方；所述第三车辆行驶于测试路段的第二车道；其中，所述第一车道和所述第二车道为相邻车道，且行驶方向相反；
[0051]
其中，逆向超车预警是v2x通信技术的一种应用场景，所述逆向超车预警应用指的是在道路交通中，车辆与车辆之间通过v2x通信技术进行数据交互，将自身的各项基本信息，如位置信息、经度纬度、速度信息、车辆的状态信息发送给其他车辆，同时也将接收其他车辆的基本信息然后进行算法处理操作，判断出车辆在借道超车的的过程中，是否存在与对向车辆存在碰撞的危险。
[0052]
参阅图1，本实施例的方法包括以下步骤：
[0053]
步骤s1、当所述第一车辆打开变道转向灯并准备进入所述第二车道，所述逆向超车预警应用发出预警提醒所述第一车辆与所述第三车辆存在碰撞危险时，获取此时所述第一车辆的纵向车速v1和纵向加速度a1、第二车辆的纵向车速v2和纵向加速度a2、第三车辆的纵向车速v3和纵向加速度a3、第一车辆与第二车辆的相对纵向距离s1、第一车辆与第三车辆的相对纵向距离s2；
[0054]
步骤s2、根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0055]
具体而言，本实施例方法的一个实车测试场景如图2所示，图2示出了车辆hv、车辆rv1、车辆rv2、rt-range基站、路侧单元rsu，其中，车辆hv即所述第一车辆，车辆rv1即所述第二车辆，车辆rv2即所述第三车辆；在图2的场景中，所述第一车辆、第二车辆和第三车辆均安装有车载单元obu和高精定位装置rt-range，车载单元obu用于车辆与路侧单元rsu的数据传输，车载单元obu与路侧单元rsu是v2x通信技术的基础通信部件，通过车载单元obu与路侧单元rsu来实现v2x通信技术，也即实现逆向超车预警；在本实施例中，主要是使用高精定位装置rt-range来确定各个车辆的定位信息，当然，也可以是由其他的定位装置来提供各个车辆的定位信息，各个车辆的定位信息用于确定车辆之间的距离s1和s2，v1、a1、v2、a2、v3、a3则是由各个车辆原有的一些装置提供；本实施例中主要是在所述第一车辆打开变道转向灯并准备进入所述第二车道，所述逆向超车预警应用发出预警提醒所述第一车辆与所述第三车辆存在碰撞危险时，获取此时的实车真实数据，即所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2；需说明的是，上述步骤s2和s3可以由一个上位机pc来实现，实现数据的接收和计算处
理。
[0056]
更具体地，如图3所示，hv跟随rv1行驶，hv准备超车，rv2从相邻逆向车道上逆向行驶而来，hv的视线可能被rv-1遮挡；hv和rv1、rv2需具备短程无线通讯能力；当hv打开变道转向灯并准备进入逆行车道时，dnpw应用对hv驾驶员发出预警，提醒驾驶员与逆向来车rv2存在碰撞危险；预警时机需确保hv驾驶员受到预警后，能有足够时间采取措施，避免与rv2发生碰撞。
[0057]
作为一种测试环境举例，本实施例的测试条件可以设置为如下表1所示：
[0058]
表1-测试条件
[0059][0060][0061]
为保证测试效果，测试前应进行以下准备工作(1)～(3)：
[0062]
(1)对hv、rv1、rv2热机，保证测试车辆上的rt设备处于rtk高精度定位模式；
[0063]
(2)保证hv、rv1、rv2上的obu通信正常，rsu发送测试路段的map地图且与hv、rv1、rv2通信正常；
[0064]
(3)对hv、rv1、rv2上的obu，路侧rsu进行通信距离、通信时延测试，保证其满足场景用例测试要求。
[0065]
优选地，本实施例的测试方法的坐标系如图4所示，以hv车头中心为坐标系原点，以hv车头正前方为y轴(纵向)，以hv车头正前方右侧90
°
方向为x轴(横向)，所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2均基于该坐标系确定参数值。
[0066]
在一些实施例中，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
[0067]
当a1＝0时，根据所述v1、v2、s1计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间；并根据所述v1、v3、s2计算所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0068]
在一些实施例中，所述根据所述v1、v2、s1计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，如下所示：
[0069][0070]
其中，ttc1为所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，k1和k2为预设的常数；
[0071]
具体地，本实施例中k1通过以下公式计算确定：
[0072]
k1＝l
hv
l
rv1
s3[0073]
其中，l
hv
为hv的车辆长度，l
rv1
为rv1的车辆长度，s3为hv和rv1的碰撞安全距离，该碰撞安全距离一般设置为20米；
[0074]
具体地，本实施例中k2为预设的驾驶员反应时间和预设的换道所需时间之和，驾驶员反应时间一般为2秒，换道时间一般为3秒。
[0075]
进一步地，所述根据所述v1、v3、s2计算所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，如下所示：
[0076][0077]
其中，ttc2为所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0078]
在一些实施例中，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
[0079]
当a1≠0时，根据v1和v3之差、a1和a3之差a5、s2计算t1和t2；
[0080]
根据所述t1和t2的比较结果确定所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间为t1或为t2；其中，ttc2为所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0081]
在一些实施例中，所述根据v1和v3之差、a1和a3之差、s2计算t1和t2，如下所示：
[0082][0083][0084]
其中，v5为v1和v3之差，a5为a1和a3之差。
[0085]
在一些实施例中，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
[0086]
当a4≠0时，根据v1和v2之差、a1和a2之差、s2计算t3和t4；
[0087]
根据所述t3和t4的比较结果确定所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间为
t3或为t4；其中，ttc1为所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，k2为预设的常数。
[0088]
在一些实施例中，所述根据v1和v2之差、a1和a2之差、s2计算t3和t4，如下所示：
[0089][0090][0091]
其中，v4为v1和v2之差，a4为a1和a2之差，k1和k2为预设的常数。
[0092]
在一些实施例中，所述根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间，包括：
[0093]
当a4＝0时，根据所述v1、v2、s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间。
[0094]
在一些实施例中，所述根据所述v1、v2、s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，如下所示：
[0095][0096]
其中，ttc1为所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间，k1和k2为预设的常数。
[0097]
本发明的另一实施例还提出一种v2x逆向超车实车场景的测试装置，可以是上位机的一部分，用于实现上述实施例所述的v2x逆向超车实车场景的测试方法，参阅图5，本实施例的装置包括：
[0098]
实车数据获取模块1，用于当所述第一车辆打开变道转向灯并准备进入所述第二车道，所述逆向超车预警应用发出预警提醒所述第一车辆与所述第三车辆存在碰撞危险时，获取此时所述第一车辆的纵向车速v1和纵向加速度a1、第二车辆的纵向车速v2和纵向加速度a2、第三车辆的纵向车速v3和纵向加速度a3、第一车辆与第二车辆的相对纵向距离s1、第一车辆与第三车辆的相对纵向距离s2；
[0099]
实车数据计算模块2，用于根据所述v1、a1、v2、a2、v3、a3、s1和s2计算所述第一车辆与所述第二车辆的换道超车时间、所述第一车辆与所述第三车辆的逆向碰撞时间。
[0100]
并且，上述实施例所述v2x逆向超车实车场景的测试方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，实现所述v2x逆向超车实车场景的测试方法的软件功能单元可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0101]
示例性地，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0102]
基于以上的实施例的描述可知本发明具有以下优点：
[0103]
本发明的实施例的v2x逆向超车实车测试的所有参数都来自真实环境，基于该参数计算换道超车时间和逆向碰撞时间，能够保证换道超车时间和逆向碰撞时间的真实性和可靠性，能够给车辆预警功能测试提供充分的依据，能够真实计算换道超车时间和逆向碰撞时间，进而多次测试是否符合一致性标准(例如偏差少于1.5秒)，保证obu产品的可靠性，帮助obu产品落地及大规模应用，从而有效地解决目前v2x逆向超车利用prescan软件仿真测试无法满足换道超车时间和逆向碰撞时间的可靠性要求的技术问题。
[0104]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。