[發明專利]用于執行計算機輔助仿真的系統

在審

• 申請號: 201910798175.4
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110929368A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 圖爾加伊·伊斯克·阿朗德;阿蘭·瑪麗·羅杰·謝瓦利埃;弗雷德里克·斯蒂芬;埃萬蓋洛斯·比特薩尼斯;邁克爾·瑪拜沙
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤

本發明涉及一種用于在虛擬環境中執行計算機輔助仿真的系統(2)，該系統包含場景管理模塊(6)、VR和/或AR模塊(10)、以及XiL組件(12)，其中場景管理模塊(6)和XiL組件(12)配置用于執行由VR和/或AR模塊(10)提供的與虛擬環境中的用戶的動作相關的數據的數據交換。

技術領域

本發明涉及一種用于執行計算機輔助仿真的系統。

背景技術

計算機輔助仿真在執行例如交通工具的部件和裝置的虛擬工程的背景下用于虛擬測試。在這里，術語虛擬工程指的是借助于數字三維模型的支持開發過程。

虛擬測試可以理解為意指一種測試，該測試在例如分布式網絡的一個或多個計算機上執行，其中，例如機動車輛和其周圍環境在3D(三維)虛擬世界中指定，并且機動車輛的控制軟件在專用平臺上運行，可能在真實的ECU(電子控制單元)上運行。虛擬測試可以在虛擬現實中進行。

在這里，虛擬測試環境是動態的。該環境包括移動的機動車輛、行人、交通信號燈、風、雨等。為了在測試場景中處理所有這些，使用虛擬現實(VR)技術和/或增強現實(AR)技術是必要的以便提供直觀可理解的界面。然而，為了測試目的，兩輛機動車輛可能碰撞或一個行人可能是可移動的也是必要的。在桌面環境中使用鼠標和/或鍵盤可以簡單地做這些；然而，這由于VR和/或AR環境的人類感知和實時渲染需求而是復雜的。此外，要通過XiL環境管理XiL測試的虛擬對象。

XiL測試可以是MiL(模型在環)、SiL(軟件在環)、HiL(硬件在環)和/或DiL(駕駛員在環)。MiL包含為受控系統創建模型以及用于行為仿真的ECU；SiL包含在軟件開發期間用ECU的目標語言為自動化測試創建模型；HiL指的是一種方法，在該方法中嵌入式系統(例如，真實的電子ECU或真實的機械電子組件即硬件)通過其輸入和輸出連接至匹配的對應部分；以及DiL可以理解為意指在DiL仿真環境中HiL仿真和駕駛模擬器的組合。

在這里，例如如果在運行仿真中，機動車輛借助于用戶的虛擬手(上帝之手)通過用戶交互從一個位置移動至另一位置，則機動車輛輪胎的摩擦力改變。這將導致ECU推斷出不同的地下摩擦系數，并且因此對不同的摩擦系數作出響應。

有必要說明可以處理這些復雜問題的方法。

發明內容

本發明的目的是通過一種用于在虛擬環境中執行計算機輔助仿真的系統來實現，該系統包含場景管理模塊、VR和/或AR模塊以及XiL組件，其中場景管理模塊和XiL組件配置用于在VR和/或AR模塊提供的虛擬環境中執行與用戶的動作相關的數據的數據交換。

在運行期間，場景管理模塊通過XiL組件管理虛擬環境中的所有類型的交互。因此，場景管理模塊可以使用各種VR交互和導航方法，例如虛擬手。此外，場景管理模塊通過XiL組件執行交互數據的數據交換以便例如提供關于XiL組件的狀態的信息，該交互數據在VR和/或AR中表示用戶動作。VR和/或AR模塊除其他方面之外負責例如基于交互數據可視化交互。因此，使用XiL組件的數據以及使用基于機動車輛測量的真實數據，專門用于自動駕駛的實時場景仿真是可能的。因此，場景管理模塊實現真實場景或通過數據記錄和回放模塊記錄的場景的仿真。

根據一實施例，場景管理模塊以及VR和/或AR模塊配置用于執行表示虛擬環境中用戶動作的可視化的數據的數據交換。交換的數據可以是可視化數據，該可視化數據用于在VR和/或AR中為用戶提供基于數據的可視化。

根據另一實施例，場景管理模塊以及VR和/或AR硬件配置用于執行表示虛擬環境中用戶的檢測到的動作的數據的數據交換。例如，VR和/或AR硬件可以包含例如用于手指跟蹤、面部跟蹤、身體跟蹤、攝像機以及相關圖像處理裝置的跟蹤傳感器，或顯示器(HMD(頭戴式顯示器)或基于投影的顯示器)。在運行期間，VR和/或AR硬件提供跟蹤數據，該跟蹤數據例如表示用戶的手指移動、身體位置或面部表情。