车辆自动驾驶能力测量系统及车辆的制作方法

1.本技术涉及自动驾驶能力测量领域，具体涉及一种车辆自动驾驶能力测量系统及车辆。


背景技术：

2.随着自动驾驶技术被越来越广泛地应用在各种车辆上，为了评估车辆自动驾驶能力，需要测量相关的技术指标，例如，评估自动驾驶能力的横向误差、车身姿态控制误差等技术参数。然而，相关的测试设备需要花费昂贵的成本，此外，测试设备的培训使用亦需要花费大量的时间成本，导致车辆自动驾驶能力的测量成本高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种车辆自动驾驶能力测量系统，旨在有效降低车辆自动驾驶能力的测量成本。
4.本技术实施例的技术方案是这样实现的：
5.本技术实施例提供了一种车辆自动驾驶能力测量系统，所述测量系统包括：
6.储液容器，固定于车辆上，用于储存标记溶液；
7.电动泵，连通所述储液容器，用于将所述标记溶液泵出；
8.至少一个出液管，固定于所述车辆上且连通所述电动泵，所述至少一个出液管包括：
9.第一出液管，固定于所述车辆的车身中心线上，用于在所述车辆的行驶过程中基于所述标记溶液在道路路面上标记第一行驶轨迹；和/或，
10.第二出液管，固定于所述车辆的至少一个边角位置处，用于在所述车辆的行驶过程中基于所述标记溶液在道路路面上标记第二行驶轨迹。
11.在一些实施例中，若所述至少一个出液管包括所述第二出液管，所述第二出液管的数量为四个，分别固定于所述车辆的四个边角位置处。
12.在一些实施例中，各所述出液管的末端距离道路路面的高度均小于或等于5厘米。
13.在一些实施例中，各所述出液管均为金属硬管，所述电动泵的出口与各所述出液管之间设置传输所述标记溶液的管道。
14.在一些实施例中，所述电动泵设置于所述储液容器内。
15.在一些实施例中，所述电动泵设置于所述储液容器之外，所述电动泵的入口与所述储液容器之间设置传输所述标记溶液的管道。
16.在一些实施例中，所述储液容器和/或所述电动泵设置于所述车辆的驾驶室内。
17.在一些实施例中，所述标记溶液为可溶性粉笔水溶液。
18.在一些实施例中，所述测量系统还包括：
19.供电电源，电连接所述电动泵，用于供电给所述电动泵。
20.本技术实施例还提供了一种车辆，包括本技术实施例所述的测量系统。
21.本技术实施例提供的技术方案，通过设置固定于车辆上的储液容器、电动泵及至少一个出液管，该至少一个出液管包括：第一出液管，固定于车辆的车身中心线上，用于在车辆的行驶过程中基于标记溶液在道路路面上标记第一行驶轨迹；和/或，第二出液管，固定于车辆的至少一个边角位置处，用于在车辆的行驶过程中基于标记溶液在道路路面上标记第二行驶轨迹。可以基于人工驾驶对应的行驶轨迹与基于循迹控制的自动驾驶对应的行驶轨迹确定表征自动驾驶能力的指标，测量系统的结构简单，且操作简便，可以有效降低车辆自动驾驶能力的测量成本。
附图说明
22.图1为本技术实施例车辆自动驾驶能力测量系统的结构示意图；
23.图2为本技术实施例车辆自动驾驶的横向偏差的示意图；
24.图3为本技术实施例车辆行驶过程中通过有限空间的姿态控制示意图；
25.图4为本技术一应用示例中出液管的布置示意图；
26.图5为本技术一应用示例中出液管的下端与地面的距离示意图；
27.图6为本技术一应用示例中录制的线路示意图。
28.附图标记说明：
29.1、储液容器；
30.2、电动泵；21、入口；22、出口；
31.3、出液管；
32.4、管道；
33.5、供电电源。
具体实施方式
34.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
35.在本技术的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
36.在本技术的描述中，所涉及的术语“第一、第二”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一、第二”等在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。除非另有说明，“多个”的含义是至少两个。
37.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
38.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.相关技术中，对于自动驾驶的车辆，比如，固定清扫线路的低速自动驾驶的清扫车、固定线路的自动送餐车等在一些专用地的低速自动驾驶车辆，往往会采用先建图、录线再循迹行驶的方法实现自动驾驶。示例性地，该自动驾驶车辆的自动驾驶需要用到gps(global positioning system，全球定位系统)定位或激光slam(simultaneous localization and mapping，同步定位与地图绘制)建图，在能够自动驾驶之前，需要先人工驾驶行驶进行建图和录制轨迹，录制好固定线路以后，进行相关的一些路线处理和设置，就能够根据之前录线时的行走轨迹进行循迹自动驾驶。如果自动驾驶时遇到障碍物或者发生其他环境的改变，车辆就会做出相应的决策，进行绕障和避障等动作，但最终会回到录线时的轨迹上来。
41.评估此类自动驾驶的跟线效果和车身姿态控制的效果的是非常重要的工作，但是如果要进行相应的评估，往往需要精密的仪器设备，成本较高并且操作复杂。
42.基于此，本技术各种实施例中，提供了一种车辆自动驾驶能力测量系统，通过设置固定于车辆上的储液容器、电动泵及至少一个出液管，从而可以在车辆行驶过程中基于储液容器内的标记溶液在道路路面上标记行驶轨迹，并基于人工驾驶对应的行驶轨迹与基于循迹控制的自动驾驶对应的行驶轨迹确定表征自动驾驶能力的指标，测量系统的结构简单，且操作简便，可以有效降低车辆自动驾驶能力的测量成本。
43.示例性地，本技术实施例提供了一种车辆自动驾驶能力测量系统，如图1所示，该测量系统包括：储液容器1、电动泵2及至少一个出液管3。储液容器1固定于车辆上，用于储存标记溶液；电动泵2连通储液容器1，用于将标记溶液泵出；至少一个出液管3，固定于车辆上且连通电动泵2，用于在车辆的行驶过程中基于标记溶液在道路路面上标记行驶轨迹。
44.实际应用中，可以根据人工驾驶对应的行驶轨迹与基于循迹控制的自动驾驶对应的行驶轨迹确定表征车辆自动驾驶能力的指标。
45.可以理解的是，对于自动驾驶的车辆，先需要人工驾驶，以对固定线路进行录线操作；接着，可以根据录制的线路或地图进行修整、处理；然后，车辆可以根据处理后的线路或地图进行循迹，实现自动驾驶。本技术实施例中，固定于车辆上的出液管3可以在车辆人工驾驶、自动驾驶时分别在道路路面上标记对应的行驶轨迹，再根据人工驾驶对应的行驶轨迹与基于循迹控制的自动驾驶对应的行驶轨迹确定表征自动驾驶能力的指标。如此，测量系统的结构简单，且操作简便，可以有效降低车辆自动驾驶能力的测量成本。
46.示例性地，表征自动驾驶能力的指标可以包括：横向误差和/或车身姿态控制误差，至少一个出液管3可以包括：第一出液管和/或第二出液管，其中，第一出液管固定于车
辆的车身中心线上，用于在车辆的行驶过程中基于标记溶液在道路路面上标记第一行驶轨迹；第二出液管固定于车辆的至少一个边角位置处，用于在车辆的行驶过程中基于标记溶液在道路路面上标记第二行驶轨迹。前述的指标可以包括：横向误差、车身姿态控制误差，其中，横向误差基于人工驾驶对应的第一行驶轨迹与基于循迹控制的自动驾驶对应的第一行驶轨迹确定；车身姿态控制误差基于人工驾驶对应的第二行驶轨迹与基于循迹控制的自动驾驶对应的第二行驶轨迹确定。
47.这里，横向误差是指将车辆看作一个质点时，车辆人工操控时的行驶轨迹与自动驾驶的行驶轨迹的横向偏差，例如，如图2所示的横向偏差α。自动驾驶的横向误差是评价自动驾驶的循迹能力的一个重要指标，如果横向误差过大，就会造成车辆偏离预定轨迹太多甚至引起安全事故。
48.这里，车身姿态控制误差是指车辆在行驶过程中，尤其是在转向的过程中，车辆类似于一个长方体在进行运动(如图3所示)，车辆在通过有限的通道或者空间过程中对车身的姿态控制就有较大的要求，在同一有限空间内，人工驾驶和自动驾驶车身每一个点的轨迹因为车辆控制方式(人工控制和自动控制)的改变会有一定的误差。这个误差称之为车辆姿态控制误差，其中最大的偏差称为车身姿态控制最大误差。
49.可以理解的是，若至少一个出液管3包括第一出液管和第二出液管，则本技术实施例测量系统可以同时快捷、简便地测量自动驾驶的横向误差和车身姿态控制误差。
50.在一些实施例中，若至少一个出液管3包括第二出液管，第二出液管的数量为四个，分别固定于车辆的四个边角位置处。
51.可以理解的是，车辆在行驶过程中，车辆的四个边角位置是受转向影响最大的位置点，并且方向盘打死时受到的影响是最大的。如此，在车辆的四个边角位置处各设置一个第二出液管，可以通过对每个边角点人工驾驶(方向盘打死)和自动驾驶(方向盘打死)留下的标记线偏差距离进行测量，得到四个偏差值，从四个偏差值中选取最大的值作为车身姿态控制误差，可以提高车身姿态控制误差的测量精度。
52.在一些实施例中，电动泵2设置于储液容器1内。可以理解的是，若电动泵2为防水电动泵，可以直接将该防水电动泵设置于储液容器1内，将储液容器1内储存的标记溶液泵送至各出液管3处，从而在车辆行驶过程中，基于出液管3所处的位置对道路路面进行标记。
53.在一些实施例中，如图1所示，电动泵2设置于储液容器1之外，电动泵2的入口21与储液容器1之间设置传输标记溶液的管道4。
54.示例性地，电动泵2的入口21与储液容器1之间设置软管，便于在储液容器1之外布置电动泵2并保持二者之间相对位置的调整。示例性地，储液容器1和/或电动泵2可以设置于车辆的驾驶室内。可以理解的是，储液容器1和/或电动泵2还可以设置于车辆上其他便于布置的位置，本技术对此不做具体限定。
55.可以理解的是，电动泵2的工作需要供电。在一些实施例中，测量系统还包括：供电电源5，电连接电动泵2，用于供电给电动泵2。该供电电源5可以为单独设置的移动电源，也可以共用车辆上的电源系统，本技术对此不做具体限定。
56.在一些实施例中，各出液管3均为金属硬管，电动泵2的出口22与各出液管3之间设置传输标记溶液的管道4。示例性地，电动泵2的出口22与各出液管3之间设置软管，便于管道4的布置。
57.在一些实施例中，标记溶液为可溶性粉笔水溶液。该可溶性粉笔水溶液具有容易清洗且无污染的特点，从而不会对道路路面和人员身体健康等产生影响，且相较于直接采用水进行标记，可溶性粉笔水溶液不会轻易蒸发，标记清晰，利于后续的测量。
58.在一些实施例中，各出液管3的末端距离地面的高度均小于或等于5厘米。通过合理控制各出液管3的末端与道路路面的距离，可以有效控制车辆行驶过程中标记的行驶轨迹的精度，利于提高指标的测量结果的准确性。
59.本技术实施例还提供了一种车辆，包括本技术实施例的测量系统。本技术实施例的车辆可以为可以理解的是固定清扫线路的低速自动驾驶的清扫车、固定线路的自动送餐车等在一些专用地的低速自动驾驶车辆，基于前述的测量系统，可以对自动驾驶的车辆的横向误差和/或车身姿态控制误差进行测量，且测试过程简单便捷，测量成本低。
60.下面结合一应用示例对本技术实施例的测量系统进行示例性说明。
61.本应用示例中，出液管3的数量为5个，布置的示意图如图4所示，5个出液管3分别安装在车辆的5个关键位置点，其中1个在车辆的车身中心线位置上(作为前述的第一出液管)，另外4个位于车辆的四个边角位置处(作为前述的第二出液管)。各出液管3的安装高度如图5所示，出液管3的下端距离地面h≤5cm。储液容器1可以固定于车辆的驾驶室内，电动泵2和便携式电源均可放置在驾驶室内，电动泵2的入口21与储液容器1之间经软管连通，电动泵2的出口22与各出液管3之间通过软管连接。
62.在人工驾驶过程中，喷射可溶性粉笔水溶液在地面上形成多条连续的标记线，然后，在自动驾驶过程中同样将可溶性粉笔水溶液喷射到地面上留下连续性标记。中心线位置留下的标记线由于不受车辆转向的影响，通过测量人工驾驶和自动驾驶时留下的中心点轨迹线偏差最大距离测量，得到自动驾驶的横向误差。边角的四个点是受转向影响最大的位置点，并且方向盘打死时受到的影响是最大的，其通过对每个边角点人工驾驶(方向盘打死)和自动驾驶(方向盘打死)留下的标记线偏差距离进行测量，得到四个偏差值，从四个偏差值中选取最大的值作为车身姿态控制误差。
63.示例性地，基于本应用示例的测量系统的测量方法如下：
64.步骤1；将车辆驾驶至水平无障碍物的空旷广场地带，将车身尽量摆正，使方向盘角度为0
°
；
65.步骤2；打开便携式电源的开关，使电动泵2开始工作；
66.步骤3；录制线路、建图，人工操作移动车辆，录制的线路包括直线行驶和方向盘打死转向行驶两段，如图6所示，可溶性粉笔水溶液经出液管3喷向地面，留下连续性标记；
67.步骤4；更换不同颜色的可溶性粉笔水溶液，按照之前录制的线路进行自动驾驶循迹，打开便携式电源开关，电动泵2开始工作，在地面上留下自动驾驶循迹时的连续性标记；
68.步骤5；两次操作后，水平地面上留下了录制线路时的车辆中间点和四个边角点人工驾驶和自动驾驶循迹时的连续性标记；
69.步骤6；中间位置点出液管3在人工驾驶和自动驾驶会留下两条标记线，人工测量这两条中间标记线的最大误差距离便可以获得车辆自动驾驶循迹的最大横向误差，自动驾驶中间标记线相对于人工驾驶中间标记线会产生向左、向右或者左右波动的偏移，这个可以显示出车辆的偏移的方向；
70.步骤7；四个边角位置点安装的出液管3在人工驾驶和自动驾驶时同样会留下标记
线，每个位置点会留下两条不同颜色的标记线，测量每个位置点留下的两条轨迹线之间的最大误差距离，可以得到四个偏差距离值，从中选出最大的偏差值，即为车身姿态控制最大偏差值。
71.需要说明的是：本技术实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
72.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。