智能化车辆故障注入驾驶员测试方法及装置与流程

本发明涉及车辆驾驶员测试设备，更具体地说，涉及一种智能化车辆故障注入驾驶员测试方法及装置。

背景技术：

1、随着智能驾驶与车辆电子通讯技术的不断进步，传统机械制动和转向系统正逐步被电子控制的线控系统所取代，这不仅有助于降低车辆质量、优化成本，还增强了智能驾驶控制器的操控能力。然而，智能驾驶技术的成熟度仍有待提升，算法的稳定性与可靠性尚未得到充分验证。在实际测试中，智能驾驶控制器可能会出现非预期的加减速、转向反应，以及制动和转向助力的失效，这对驾驶员的反应速度和技能提出了更高要求。若驾驶员反应不够迅速，可能引发人身伤害和车辆损坏的风险。

2、目前，主机厂对实验人员的培训主要局限于紧急避障、避险和逃生等场景，缺乏在非预期故障情境下的实操训练，这增加了操作风险并显示出培训的局限性。此外，以考官主观评价为主的考核方式也涉及较高的人工成本。

3、现有技术文献如中国专利cn202010214385.7，虽涉及军事车辆的培训与考试方法，但主要聚焦于军事应用场景，缺乏对特殊和非预期故障情境下的驾驶技能培训，且新软件的开发与验证过程需要耗费大量资源和时间。

4、中国专利cn202121625375.9虽针对智能驾驶考试车辆系统，但主要集中在视觉技术领域，对于车辆定位和判断精度的提升有限。

5、因此，开发一套智能化车辆故障注入驾驶员测试系统及其控制方法，能够基于智能驾驶算法与接口构建高效的驾驶员测试平台，进而提升驾驶员的应对能力，确保驾驶员与测试车辆的安全，并促进智能驾驶技术的成熟与发展。

技术实现思路

1、本发明提供一种智能化车辆故障注入驾驶员测试方法及装置，旨在解决缺乏对特殊和非预期故障情境下的驾驶技能培训问题，提高驾驶员测试车辆系统的智能化和精确化。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种智能化车辆故障注入驾驶员测试方法，包括：

3、步骤s101，设置当前测试条目；

4、步骤s102，监测当前车辆的行驶状态；

5、步骤s103，根据车辆的行驶状态，判断车辆是否达到故障注入的初始条件，若未达到，则进入s104，若达到，发送信号命令并进入步骤s105；

6、步骤s104，车辆进入自检模式，并返回步骤s102；

7、步骤s105，通过信号命令对车辆注入当前测试条目所对应的故障，并启动预设的驾驶员预期反应模型，同时持续监测车辆行驶状态；

8、步骤s106，根据预设的驾驶员预期反应模型与驾驶员实际反应进行对比，判断驾驶员是否在规定时间内做出相关反应，若否，则进入步骤s107，若是，则进入步骤s108；

9、步骤s107，紧急制动模块进行紧急制动和语音播报，并进入步骤s108；

10、步骤s108，记录驾驶员对本故障的反应时间以及车辆最终停止时间；

11、步骤s109，根据驾驶员反应时间以及车辆最终停止时间对驾驶员操作进行综合评级，得到故障条目评级数据；

12、步骤s110，车辆取消注入故障，恢复原始状态，并进入判断模块；

13、步骤s111，判断是否完成所有测试条目，若否，则进入步骤s101，若是，则进入步骤s112；

14、步骤s112，根据每个测试条目中记录的故障条目评级数据对驾驶员的操作进行最终的综合评级。

15、在一个实施例中，步骤s101中，在设置当前测试条目时，故障注入模块为待机状态，等待故障注入。

16、在一个实施例中，步骤s102中，监测当前的车辆行驶状态包括：实时采集车辆车速、车轮转速、转向机的转角、控制器状态，实时监测车辆状态是否正常。

17、在一个实施例中，步骤s107中，紧急制动时，通过aeb接口对车辆进行紧急制动，同时触发语音播报提示与灯光报警提示。

18、在一个实施例中，步骤s112中，当所有测试条目测试结束后，通过暂存的故障条目评级数据生成驾驶员的综合成绩。

19、一种智能化车辆故障注入驾驶员测试装置，用于所述智能化车辆故障注入驾驶员测试方法，包括：

20、故障条目统计模块，所述故障条目统计模块设置测试条目内容及测试条目顺序，并判断是否完成所有驾驶员测试条目；

21、车辆状态监测模块，所述车辆状态监测模块监测当前车辆行驶状态，并判断是否达到故障注入条件；

22、故障注入模块，所述故障注入模块与所述故障条目统计模块以及所述车辆状态监测模块连接，所述故障注入模块向车辆注入相应故障，所述故障注入模块预设有多种故障模型；

23、行为监测模块，所述行为监测模块监测故障注入后的驾驶员行为，所述行为监测模块预设有多种故障条目驾驶员预期反应模型，所述行为监测模块将驾驶员实际反应与预期反应模型进行对比；

24、紧急制动模块，所述紧急制动模块与所述行为监测模块连接，在车辆处于危险状态时对车辆进行紧急制动；

25、成绩记录及评级模块，所述成绩记录及评级模块根据驾驶员的反应操作，对驾驶员进行综合评级，并存储综合评级数据。

26、在一个实施例中，所述故障条目统计模块置于上位机中，将过程中产生的数据暂存于上位机中；

27、在故障注入时，检测当前驾驶员是否已经完成所有的故障测试条目。

28、在一个实施例中，所述车辆状态监测模块包括档位信号采集单元、车速信号采集单元、转向角信号采集单元、加速度与减速度信号采集单元、控制器状态信号采集单元，所述车辆状态监测模块从车辆总线数据流中读取当前车辆相关状态的信号值，以获取当前车辆档位、车速、四轮各轮速、转向角度、加速度与减速度以及车辆控制器状态。

29、在一个实施例中，若行为监测模块监测到驾驶员未及时做出正确反应，则激活紧急制动模块。

30、在一个实施例中，所述故障注入模块包括非预期加速度故障单元，非预期减速度故障单元，非预期转向助力丢失故障单元，非预期制动助力丢失故障单元，非预期信号错误故障单元，非预期车速丢失故障单元以及上述组合的非预期故障单元。

31、本发明具有如下有益效果：

32、1、精准判断危险工况：实时监控驾驶员反应情况，并与预设的驾驶员反应模型对比，从而精准判断车辆是否处于危险工况，确保行车安全。

33、2、高效紧急制动：当车辆达到速度阈值或驾驶员反应时间阈值，或出现其他潜在危险情况时，紧急制动模块能够及时采取紧急制动措施，最大程度减少事故损失。

34、3、高通用化设计：车辆状态监测模块直接从车辆数据总线获取原有信号，无需额外输入设备，适应性强，可轻松适应不同品牌和车型。

35、4、灵活控制故障注入：设有故障条目统计模块，可灵活控制故障注入的次序、种类以及驾驶员测试条目的数量和顺序，满足多样化的培训与驾驶员测试需求。

36、5、通用化故障注入模块：使用自动驾驶控制器的原有信号，无需额外输入或整车控制器协调开发其他接口，通用化程度高，参数调整简单，适用于多品牌和车型。

37、6、多样化的故障模拟：能够注入多种不同类型的故障，包括纵向和横向运动中的非预期加速度、减速度、转角，以及制动和转向助力系统的失效等，为驾驶员提供全面的驾驶技能培训和测试。

38、7、成绩评级模块：能够暂存驾驶员对不同条目的成绩，并综合形成最终成绩输出，为驾驶员的技能评估提供客观、量化的依据。