本发明公开了一种用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统，本发明的构思在于搭建多源传感器融合的自动泊车虚拟验证测试架构，通过模拟环视摄像头及超声波雷达的泊车环境，解决了传统自动泊车控制器极限工况测试需求，特别是采用视觉与超声波融合模拟功能能够更加真实地仿真实车泊车需求。本发明相对于现有的实车及道路测试方式，优化了验证方法、缩短了验证周期、丰富了验证场景，因而充分支撑自动泊车相关产品的开发，实现在开发前期对自动泊车控制器的功能算法进行可靠测试，且具有测试重复性，进而能够节约大量的测试时间及成本。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113238546 A (43)申请公布日 2021.08.10 (21)申请号 9.1 (22)申请日 2021.06.29 (71)申请人 安徽江淮汽车集团股份有限公司 地址 230601 安徽省合肥市经济技术开发 区紫云路99号 (72)发明人 李石姜家如廉美转 (74)专利代理机构 北京维澳专利代理有限公司 11252 代理人 常小溪 (51)Int.Cl. G05B 23/02 (2006.01) G05B 17/02 (2006.01) 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (54)发明名称 用于自动泊车控制器的多源传感器融合测 试系统 (57)摘要 本发明公开了一种用于自动泊车控制器的 多源传感器融合测试系统，本发明的构思在于搭 建多源传感器融合的自动泊车虚拟验证测试架 构，通过模拟环视摄像头及超声波雷达的泊车环 境，解决了传统自动泊车控制器极限工况测试需 求，特别是采用视觉与超声波融合模拟功能能够 更加真实地仿真实车泊车需求。本发明相对于现 有的实车及道路测试方式，优化了验证方法、缩 短了验证周期、丰富了验证场景，因而充分支撑 自动泊车相关产品的开发，实现在开发前期对自 动泊车控制器的功能算法进行可靠测试，且具有 A 测试重复性，进而能够节约大量的测试时间及成 6 本。 4 5 8 3 2 3 1 1 N C CN 113238546 A 权利要求书 1/1页 1.一种用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统，其特征在于，包括：内置有测 试场景仿真算法的上位机、实时处理单元、超声波雷达回波模拟器、视频注入板卡以及待测 自动泊车控制器； 所述上位机用于将车辆运动姿态及虚拟道路信息传递至所述实时处理单元； 所述实时处理单元用于将所述车辆运动姿态及虚拟道路信息传递至所述超声波雷达 回波模拟器； 所述超声波雷达回波模拟器用于按照所述车辆运动姿态及虚拟道路信息进行回波模 拟并将回波信号注入至所述待测自动泊车控制器； 所述上位机还用于模拟环视摄像头采集到的场景图像，并将所述场景图像传输至所述 视频注入板卡； 所述视频注入板卡用于将所述场景图像进行解码后，按照真实摄像头的视频协议和电 气特性将解码后的模拟图像注入至所述待测自动泊车控制器； 所述待测自动泊车控制器用于根据超声波雷达的回波信号以及环视摄像头的模拟图 像，得到并向所述实时处理单元发送：加速信号、减速信号、换挡信号及转向信号； 所述实时处理单元还用于将接收到的加速信号、减速信号、换挡信号及转向信号，对应 转换为加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号及转角信号。 2.根据权利要求1所述的用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统，其特征在 于，所述超声波雷达回波模拟器包括放置于暗箱中且呈对布置的超声波传感器以及声音换 能器。 3.根据权利要求2所述的用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统，其特征在 于，在所述暗箱的四周铺设有隔音棉。 4.根据权利要求2所述的用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统，其特征在 于，所述超声波雷达回波模拟器预先经由开环测试标定和/或所述超声波传感器预先经由 距离标定。 5.根据权利要求1～4任一项所述的用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统， 其特征在于，所述待测自动泊车控制器为高级驾驶辅助系统控制器。 2 2 CN 113238546 A 说明书 1/4页 用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统 技术领域 [0001] 本发明涉及辅助驾驶领域，尤其涉及一种用于自动泊车控制器的多源传感器融合 测试系统。 背景技术 [0002] 自动泊车是利用安装在车上的雷达及视觉监控，采集物体与车辆的距离数据以及 图像数据，并通过数据线传递给自动泊车控制器，自动泊车控制器根据采集的数据分析处 理汽车当前位置、目标位置以及周围的环境参数，依据上述参数做出泊车控制策略，自动对 方向盘、档位、油门及制动踏板进行控制，辅助驾驶员完成泊车控制。 [0003] 现有针对自动泊车功能的测试方法主要还是依靠实车及道路试验，其验证周期较 长、准备工作繁琐，难以在相关辅助驾驶产品开发前期发现问题，并且如果发现问题也会导 致整改周期长、成本高；同时，极限危险特殊工况难以被可靠、安全、准确验证，导致测试场 景覆盖不全面。 发明内容 [0004] 鉴于上述，本发明旨在提供一种用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系 统，以改善针对自动泊车控制器的测试验证。 [0005] 本发明采用的技术方案如下： [0006] 一种用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统，其中包括：内置有测试场 景仿真算法的上位机、实时处理单元、超声波雷达回波模拟器、视频注入板卡以及待测自动 泊车控制器； [0007] 所述上位机用于将车辆运动姿态及虚拟道路信息传递至所述实时处理单元； [0008] 所述实时处理单元用于将所述车辆运动姿态及虚拟道路信息传递至所述超声波 雷达回波模拟器； [0009] 所述超声波雷达回波模拟器用于按照所述车辆运动姿态及虚拟道路信息进行回 波模拟并将回波信号注入至所述待测自动泊车控制器； [0010] 所述上位机还用于模拟环视摄像头采集到的场景图像，并将所述场景图像传输至 所述视频注入板卡； [0011] 所述视频注入板卡用于将所述场景图像进行解码后，按照真实摄像头的视频协议 和电气特性将解码后的模拟图像注入至所述待测自动泊车控制器； [0012] 所述待测自动泊车控制器用于根据超声波雷达的回波信号以及环视摄像头的模 拟图像，得到并向所述实时处理单元发送：加速信号、减速信号、换挡信号及转向信号； [0013] 所述实时处理单元还用于将接收到的加速信号、减速信号、换挡信号及转向信号， 对应转换为加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号及转角信号。 [0014] 在其中至少一种可能的实现方式中，所述超声波雷达回波模拟器包括放置于暗箱 中且呈对布置的超声波传感器以及声音换能器。 3 3 CN 113238546 A 说明书 2/4页 [0015] 在其中至少一种可能的实现方式中，在所述暗箱的四周铺设有隔音棉。 [0016] 在其中至少一种可能的实现方式中，所述超声波雷达回波模拟器预先经由开环测 试标定和/或所述超声波传感器预先经由距离标定。 [0017] 在其中至少一种可能的实现方式中，所述待测自动泊车控制器为高级驾驶辅助系 统控制器。 [0018] 本发明的构思在于搭建多源传感器(雷达、视频影像)融合的自动泊车虚拟验证测 试架构，通过模拟环视摄像头及超声波雷达的泊车环境，解决了传统自动泊车控制器极限 工况测试需求，特别是采用视觉与超声波融合模拟功能能够更加真实地仿真实车泊车需 求。本发明相对于现有的实车及道路测试方式，优化了验证方法、缩短了验证周期、丰富了 验证场景，因而充分支撑自动泊车相关产品的开发，实现在开发前期对自动泊车控制器的 功能算法进行可靠测试，且具有测试重复性，进而能够节约大量的测试时间及成本。 附图说明 [0019] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一 步描述，其中： [0020] 图1为本发明实施例提供的用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统的示 意图。 具体实施方式 [0021] 下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 [0022] 本发明提出了一种用于自动泊车控制器的多源传感器融合测试系统的实施例，具 体来说，如图1所示，可以包括如下：内置有测试场景仿真算法的上位机、实时处理单元、超 声波雷达回波模拟器、视频注入板卡以及待测自动泊车控制器(具体可以是指ADAS控制器， 当然也不排除专门设计用来执行自动泊车功能的其他辅助驾驶控制模块)。 [0023] 所述上位机的主要功能之一是将由内置算法得到的车辆运动姿态及虚拟道路信 息通过注入IO接口模型、以太网等传递至所述实时处理单元；所述实时处理单元的主要作 用之一是将所述车辆运动姿态及虚拟道路信息传递至所述超声波雷达回波模拟器，具体来 说，这里所述的实时处理单元是利用MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真软硬 件工作平台，其具有实时性强、可靠性高、扩充性佳等优点，其处理器具有高速的计算能力， 并配备了丰富的I/O支持，可以模拟受控对象行为来验证被测目标；所述超声波雷达回波模 拟器的主要功能之一是按照所述车辆运动姿态及虚拟道路信息进行回波模拟并将回波信 号注入至所述待测自动泊车控制器。 [0024] 此外，所述上位机的另一主要功能是模拟环视摄像头采集到的畸变的场景图像， 并将所述场景图像经由HDMI线路传输至所述视频注入板卡；所述视频注入板卡的主要功能 之一是将所述场景图像进行解码后，按照真实摄像头的视频协议和电气特性将解码后的模 拟图像通过LVDS接口注入至所述待测自动泊车控制器。具体地，可以是通过视频注入板卡 将上位机模拟的道路交通参与者、车位信息、路面标识线等泊车图像数据仿线页 自动泊车控制器可以识别的视频协议和电气特性，从而实现对环视摄像头(影像传感器)的 模拟仿线] 所述待测自动泊车控制器则是用来根据超声波雷达的回波信号以及环视摄像头 的模拟图像，处理得到、并由总线向所述实时处理单元回传如下自动泊车控制信号：加速信 号、减速信号、换挡信号及转向信号；而前述实时处理单元此时的还用来将接收到的加速信 号、减速信号、换挡信号及转向信号，对应转换为加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号及 转角信号，用于实现对虚拟场景中的车辆进行自动泊车闭环控制，以此验证、测试待测自动 泊车控制器的性能。 [0026] 进一步地，所述超声波雷达回波模拟器可以具体设置为：由超声波传感器与声音 换能器呈对布置(一个超声波传感器配一个声音换能器)，并在前述信号传输过程中，具体 可以是将上位机提供的障碍物距离等信息通过硬件IO资源发送到该声音换能器中，而声音 换能器形成的超声波信号由超声波传感器传递到待测自动泊车控制器中。 [0027] 在实际操作中，可以根据超声波雷达在整车上的安装所需数量设计对应的若干个 暗室，例如可以设置一个前置超声波雷达暗室，一个后置超声波雷达暗室，且对于每对声音 换能器和超声波传感器，其中声音换能器的两个针脚可以与差分探针的正负极相连。并且， 每个声音换能器发出信号的飞行时间也可以按需设置，例如在前期可以将声音换能器信号 (第一回波)的飞行时间先后设置为1.5ms、2ms、3ms，并通过示波器测量实际声音换能器信 号的飞行时间与设定的飞行时间作比较。具体而言，声音换能器接收到的信号和发出的信 号可以被示波器显示，通过测量接收信号与发出信号之间的时间差，可以判定实际飞行时 间是否与设定值相符。通过上述方案便可以实现对车载所有超声波雷达的模拟，更佳地，为 了杜绝超声波干扰，不仅可以将每组超声波雷达回波模拟器分别放置于暗箱中，还可以在 暗箱的四周铺设隔音棉。 [0028] 这里还可以说明的是，前述超声波传感器可以预先经由标定，例如可以在一辆功 能完好的实车上布置12个超声波传感器(雷达探头)，并用隔音棉遮挡住，然后分别对每个 雷达探头进行识别距离测定并记录实车总线报文ECU识别距离与实际距离的误差。接着，将 实车报文回放给雷达控制器，通过超声波仿真板卡控制雷达探头的回波时间，再由CANoe监 控雷达探头发送信息中识别距离的大小并适当标定回波时间，从而将需要模拟的距离与探 测的识别距离进行匹配。在实际标定时，回波测试时间建议保证在1分钟以上，确保在这段 时间内雷达识别的距离没有波动，便可以认为回波距离模拟成功。还可以指出的是，优选在 每个探头单独标定完成后，对所有探头进行同时测试，排查是否有互相干扰的情况，为后续 调试、测试打下基础。 [0029] 此外，还可以说明的是，所述超声波雷达回波模拟器还可以预先进行开环测定，具 体来说，可以检测虚拟场景中的障碍物距离与雷达探测反馈的距离是否与真实车来那个一 致，如果不一致，可以对相应的雷达探头的回波时间进行补偿。具体来说，经ECU识别到的距 离与场景中模拟的距离相差有20cm，理论上可以将这20cm的误差转换成飞行时间补偿进超 声波仿真板卡的输入参数，但更为优选地，可以通过飞行时间补偿与修改FOV的方法相结合 (可以借鉴现有的成熟技术)，经此优选方式将以上参数修改完成并重新编译之后，便可以 在场景中修改模拟障碍物的距离，更佳地，还可以在DVA界面和总线报文上观察输出的距离 信息，验证上述参数是否合理。对此本发明可以不作赘述和限定。 5 5 CN 113238546 A 说明书 4/4页 [0030] 前述视频注入板卡源于本领域常用的视频板卡，其通用功能是对视频信号的采集 和回放，对于刚接触PG电子的新手，有什么实用的攻略吗？具体来说，每块视频板卡可以实现一路视频数据的回放，视频板卡可以根据预设信 号进行视频数据的输出或者按照内置帧率时序进行自由输出。在实际操作中，视频板卡可 采用子母卡结合的形式，母卡配置通用器件接口、ddr扩展存储、fpga主芯片等，子卡通过标 准FMC/HSMC插槽与母卡通讯，子卡可根据不同的摄像头模组和编串器(可编程串行器/解串 器)芯片型号进行定制，并且母卡可兼容不同的子卡。 [0031] 而在本发明的实施例中，则将视频板卡作为仿真视频数据的解码转发工具(因此 可以称为视频注入板卡)，即可将上位机通过仿真算法生成的虚拟视频流数据实时通过 HDMI接口进行解码，具体地，视频注入板卡的内部芯片可根据上位机的控制指令将数据源 切换到HDMI。具体地，上位机依据真实的环视摄像头视场角、畸变参数、光学性能等参数在 仿真算法中设定环视摄像头参数以模拟泊车时整车的环视摄像头所拍摄的画面，此种方法 具有图像感知损失最小、精度高的特点，并可以按需模拟图像畸变、图像故障、增益调节、全 局曝光、局部曝光、信号噪声、镜头遮挡等多种真实工况，保证了仿线] 综上所述，本发明的构思在于搭建多源传感器(雷达、视频影像)融合的自动泊车 虚拟验证测试架构，通过模拟环视摄像头及超声波雷达的泊车环境，解决了传统自动泊车 控制器极限工况测试需求，特别是采用视觉与超声波融合模拟功能能够更加真实地仿真实 车泊车需求。本发明相对于现有的实车及道路测试方式，优化了验证方法、缩短了验证周 期、丰富了验证场景，因而充分支撑自动泊车相关产品的开发，实现在开发前期对自动泊车 控制器的功能算法进行可靠测试，且具有测试重复性，进而能够节约大量的测试时间及成 本。 [0033] 本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。 “和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独 存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示 前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意 组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a 和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。 [0034] 以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上 仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本 领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组 合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想 所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均 应在本发明的保护范围内。 6 6 CN 113238546 A 说明书附图 1/1页 图1 7 7
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