一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，智能車(chē)己經(jīng)成為世界汽車(chē)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車(chē)工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力。智 能車(chē)是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。其中智能車(chē) 的運(yùn)動(dòng)控制是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中一項(xiàng)比較重要的技術(shù)。它直接影響智能車(chē)在實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 跟隨預(yù)期路徑及預(yù)期速度的準(zhǔn)確程度、乘客的舒適感以及駕駛安全。
[0003] 在開(kāi)發(fā)智能車(chē)的過(guò)程中，往往會(huì)單獨(dú)對(duì)其運(yùn)動(dòng)控制性能進(jìn)行調(diào)試與評(píng)估，直至達(dá) 到滿(mǎn)意程度或者達(dá)到后續(xù)工作的基本要求。但現(xiàn)有評(píng)估方法大多只是開(kāi)發(fā)人員的主觀感 受，缺少科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。比如開(kāi)發(fā)人員會(huì)以是否偏離車(chē)道線判斷橫向誤差好壞、速度 是否在給定數(shù)值附近波動(dòng)判斷縱向誤差好壞、人為感覺(jué)評(píng)定舒適程度等。
[0004] 若利用上述人為主觀感受來(lái)判斷智能車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能，首先不能準(zhǔn)確地知道運(yùn)動(dòng) 控制的過(guò)程中產(chǎn)生的誤差到底有多大。以車(chē)道線為參照物，車(chē)輛在不壓線的前提下，可能會(huì) 存在lm的誤差，也就是說(shuō)運(yùn)動(dòng)控制誤差在lm以?xún)?nèi)，開(kāi)發(fā)人員可能會(huì)認(rèn)為沒(méi)有誤差。其次， 人能感覺(jué)到速度的不平穩(wěn)，但是并不能對(duì)不平穩(wěn)程度進(jìn)行量化。再者，開(kāi)發(fā)人員較難分辨性 能接近但又不同的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能高低。最后，不同的開(kāi)發(fā)人員可能有不同的感受，從 而得出不同的評(píng)價(jià)，缺少一個(gè)公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估方法及裝 置，能夠多角度定量地評(píng)估汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)控制性能。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估方法，包括： 步驟S1，獲取測(cè)試車(chē)的基準(zhǔn)GPS軌跡以及沿所述基準(zhǔn)GPS軌跡行駛的基準(zhǔn)速度變化曲 線. 步驟S2,使所述測(cè)試車(chē)在其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，按所述基準(zhǔn)軌跡及基準(zhǔn)實(shí)時(shí)速度 行駛，獲取實(shí)際行駛的GPS軌跡、速度變化曲線、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線、扭矩變化曲線和制 動(dòng)百分比變化曲線； 步驟S3,計(jì)算所述實(shí)際行駛的GPS軌跡與所述基準(zhǔn)GPS軌跡的不重合度，得到第一評(píng)估 結(jié)果； 步驟S4,計(jì)算所述實(shí)際行駛的速度變化曲線與所述基準(zhǔn)速度變化曲線的不重合度，得 到第二評(píng)估結(jié)果； 步驟S5,根據(jù)所述方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第一頻率段中所有大于第 一閾值的振幅的和，得到第三評(píng)估結(jié)果； 步驟S6,根據(jù)所述扭矩變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第二頻率段中所有大于第二閾值 的振幅的和，以及根據(jù)所述制動(dòng)百分比變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第三頻率段中所有大 于第三閾值的振幅的和，得到第四評(píng)估結(jié)果。
[0007] 其中，所述步驟S1具體包括： 人工駕駛所述測(cè)試車(chē)，分別在各個(gè)采樣點(diǎn)的采集實(shí)時(shí)GPS坐標(biāo)及實(shí)時(shí)速度值，由所述 各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)GPS坐標(biāo)形成所述基準(zhǔn)GPS軌跡，所述各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)速度值形成所 述基準(zhǔn)速度變化曲線。
[0008] 其中，所述步驟S2具體包括： 使所述測(cè)試車(chē)在其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，重現(xiàn)所述步驟S1所獲取的各采樣點(diǎn)實(shí)時(shí) GPS坐標(biāo)及實(shí)時(shí)速度，采集實(shí)際行駛的實(shí)時(shí)GPS坐標(biāo)、速度、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、扭矩和制動(dòng)百分 t匕，并分別形成實(shí)際行駛的GPS軌跡、速度變化曲線、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線、扭矩變化曲線 和制動(dòng)百分比變化曲線。
[0009] 其中，所述步驟S3具體包括： 計(jì)算所述基準(zhǔn)GPS軌跡與所述實(shí)際行駛的GPS軌跡橫向距離誤差的標(biāo)準(zhǔn)差，所述橫向 距離誤差的標(biāo)準(zhǔn)差為所述第一評(píng)估結(jié)果。
[0010] 其中，所述步驟S4具體包括： 計(jì)算所述基準(zhǔn)速度與實(shí)際行駛的速度誤差的標(biāo)準(zhǔn)差，所述速度誤差的標(biāo)準(zhǔn)差為所述第 二評(píng)估結(jié)果。
[0011] 其中，所述步驟S5還包括： 通過(guò)標(biāo)定測(cè)試確定所述第一頻率段、頻率變化的第一分度值以及振幅第一閾值。
[0012] 其中，所述步驟S6還包括： 通過(guò)標(biāo)定測(cè)試確定所述第二頻率段、第三頻率段、頻率變化的第二分度值以及振幅的 第二閾值、第三閾值。
[0013] 其中，還包括步驟： 根據(jù)重視程度為所述四個(gè)評(píng)估結(jié)果分別設(shè)定權(quán)重，然后相加，求得加權(quán)和，所述述加權(quán) 和為綜合評(píng)估結(jié)果。
[0014] 其中，在所述設(shè)定權(quán)重之前還包括步驟： 將所述四個(gè)評(píng)估結(jié)果歸一到同一個(gè)數(shù)量級(jí)上。
[0015] 本發(fā)明還提供一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估裝置，包括： 第一獲取單元，用于獲取測(cè)試車(chē)的基準(zhǔn)GPS軌跡以及沿所述基準(zhǔn)GPS軌跡行駛的基準(zhǔn) 速度變化曲線； 第二獲取單元，用于使所述測(cè)試車(chē)在其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，按所述基準(zhǔn)軌跡及基 準(zhǔn)實(shí)時(shí)速度行駛，獲取實(shí)際行駛的GPS軌跡、速度變化曲線、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線、扭矩變 化曲線和制動(dòng)百分比變化曲線； 第一評(píng)估單元，用于計(jì)算所述實(shí)際行駛的GPS軌跡與所述基準(zhǔn)GPS軌跡的不重合度，得 到第一評(píng)估結(jié)果； 第二評(píng)估單元，用于計(jì)算所述實(shí)際行駛的速度變化曲線與所述基準(zhǔn)速度變化曲線的不 重合度，得到第二評(píng)估結(jié)果； 第三評(píng)估單元，用于根據(jù)所述方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第一頻率段中 所有大于第一閾值的振幅的和，得到第三評(píng)估結(jié)果； 第四評(píng)估單元，用于根據(jù)所述扭矩變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第二頻率段中所有大 于第二閾值的振幅的和，以及根據(jù)所述制動(dòng)百分比變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第三頻率 段中所有大于第三閾值的振幅的和，得到第四評(píng)估結(jié)果。
[0016] 實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例將帶來(lái)如下有益效果：本發(fā)明利用統(tǒng)計(jì)學(xué)和頻譜分析這兩種數(shù) 學(xué)工具，分別從四個(gè)角度分析測(cè)試數(shù)據(jù)，將控制誤差與乘坐舒適度進(jìn)行量化，得出了運(yùn)動(dòng)控 制系統(tǒng)評(píng)估結(jié)果，從數(shù)學(xué)的角度全方位反映運(yùn)動(dòng)控制性能，有效代替了人為感觀粗略評(píng)價(jià) 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的方法，并且有利于形成統(tǒng)一的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估方法的流程示意圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例二一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
[0021] 請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供一種汽車(chē)運(yùn)動(dòng)控制性能的評(píng)估方法，包括： 步驟S1，獲取測(cè)試車(chē)基準(zhǔn)GPS軌跡以及沿所述基準(zhǔn)GPS軌跡行駛的基準(zhǔn)速度變化曲 線. 步驟S2,使所述測(cè)試車(chē)在其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，按所述基準(zhǔn)軌跡及基準(zhǔn)實(shí)時(shí)速度 行駛，獲取實(shí)際行駛的GPS軌跡、速度變化曲線、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線、扭矩變化曲線和制 動(dòng)百分比變化曲線； 步驟S3,計(jì)算所述實(shí)際行駛的GPS軌跡與所述基準(zhǔn)GPS軌跡的不重合度，得到第一評(píng)估 結(jié)果； 步驟S4,計(jì)算所述實(shí)際行駛的速度變化曲線與所述基準(zhǔn)速度變化曲線的不重合度，得 到第二評(píng)估結(jié)果； 步驟S5,根據(jù)所述方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第一頻率段中所有大于第 一閾值的振幅的和，得到第三評(píng)估結(jié)果； 步驟S6,根據(jù)所述扭矩變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第二頻率段中所有大于第二閾值 的振幅的和，以及根據(jù)所述制動(dòng)百分比變化曲線的幅頻特性，計(jì)算在第三頻率段中所有大 于第三閾值的振幅的和，得到第四評(píng)估結(jié)果。
[0022] 以下對(duì)各步驟進(jìn)行具體說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例中，測(cè)試車(chē)具體可以是智能車(chē)、自動(dòng)駕 駛車(chē)或其他具有自動(dòng)行駛功能的汽車(chē)。
[0023] 步驟S1中，獲取測(cè)試車(chē)的基準(zhǔn)GPS軌跡以及沿所述基準(zhǔn)GPS軌跡行駛的基準(zhǔn)速度 變化曲線，用于為后續(xù)步驟S2重現(xiàn)所述軌跡和速度提供一個(gè)基準(zhǔn)。由于本發(fā)明實(shí)施例通過(guò) 步驟S2的重現(xiàn)，來(lái)評(píng)估智能車(chē)運(yùn)動(dòng)控制的誤差，所以步驟S1的基準(zhǔn)也并非固定不變，但只 要獲取到GPS軌跡以及速度變化曲線，則后續(xù)由步驟S2在智能車(chē)自身運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制下 進(jìn)行重現(xiàn)。至于步驟S1的獲取方式，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，也可以通過(guò)測(cè)試人員在測(cè)試路 段人工駕駛。以人工駕駛為例，測(cè)試人員在測(cè)試路段手動(dòng)駕駛測(cè)試智能車(chē)，并用軟件記錄測(cè) 試智能車(chē)分別在各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)GPS坐標(biāo)(本實(shí)施例中記為X。，Y。）及實(shí)時(shí)速度(本實(shí)施 例中記為V。)，需要說(shuō)明的是，這些數(shù)據(jù)均為矢量數(shù)據(jù)。由這些各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)GPS坐標(biāo) 形成基準(zhǔn)GPS軌跡，各個(gè)采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)速度值形成基準(zhǔn)速度變化曲線。
[0024] 步驟S2對(duì)步驟S1所獲取的基準(zhǔn)GPS軌跡以及基準(zhǔn)速度變化曲線的重現(xiàn)，是獲取 評(píng)估用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方式。讓測(cè)試智能車(chē)在其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下，重現(xiàn)步驟S1所獲得 的各采樣點(diǎn)GPS坐標(biāo)形成的軌跡及速度，并同樣通過(guò)軟件記錄實(shí)時(shí)的GPS坐標(biāo)(本實(shí)施例中 記為Xi，Y〇、速度(本實(shí)施例中記為ν〇、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角(本實(shí)施例中記為θ〇、扭矩(本實(shí)施例 中記為?\)和制動(dòng)百分比(本實(shí)施例中記為隊(duì)），由這些數(shù)據(jù)分別形成實(shí)際行駛的GPS軌跡、 速度變化曲線、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化曲線、扭矩變化曲線和制動(dòng)百分比變化曲線。需要說(shuō)明的 是，這些數(shù)據(jù)均為矢量數(shù)據(jù)。
[0025] 通過(guò)步驟S1和S2獲取的曲線，可以分別進(jìn)行兩個(gè)角度的評(píng)估，其中，步驟S3從橫 向距離誤差角度評(píng)估運(yùn)動(dòng)控制性能，而步驟S4從速度誤差角度評(píng)估運(yùn)動(dòng)控制性能，這兩個(gè) 角度均屬于運(yùn)動(dòng)控制誤差的角度，反映跟隨準(zhǔn)確性。
[0026] 具體來(lái)說(shuō)，步驟S3計(jì)算所述實(shí)際行駛的GPS軌跡與所述基準(zhǔn)GPS軌跡的不重合 度，即計(jì)算基準(zhǔn)GPS軌跡與實(shí)際行駛的GPS軌跡橫向距離誤差的"標(biāo)準(zhǔn)差"。在采樣點(diǎn)足夠 多的情況下，可以直接求得實(shí)際行駛的GPS坐標(biāo)（\，與基準(zhǔn)GPS坐標(biāo)（X。，Υ。）的距離 值，S除W糶烊占救骨η ·即
SDd即為所述橫向距離誤差的"標(biāo)準(zhǔn)差"，也是第一評(píng)估結(jié)果，其值越大，說(shuō)明軌跡跟隨 性能越差；反之，越好。
[0027] 步驟S4計(jì)算所述實(shí)際行駛的速度變化曲線與所述基準(zhǔn)速度變化曲線的不重合 度，即計(jì)算基準(zhǔn)速度與實(shí)際行駛的速度誤差的"標(biāo)準(zhǔn)差"。如果采樣的速度頻率足夠大，可以 直接求得實(shí)際速度A與基準(zhǔn)速度V。的速度差，再除以采樣點(diǎn)數(shù)量n，即
SDV即為所述速度誤差的"標(biāo)準(zhǔn)差"，也是第二評(píng)估結(jié)果，其值越大，說(shuō)