[發明專利]一種用于自動駕駛算法驗證的仿真平臺及仿真方法

在審

• 申請號: 202010847291.3
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112035951A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 曹包華;田雨禾;吳迪;李紅吉;石瑩
• 申請（專利權）人: 長春一汽富晟集團有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

1.一種用于自動駕駛算法驗證的仿真平臺，其特征在于，該仿真平臺包括自動駕駛環境搭建模塊(1)、自動駕駛仿真觀測模塊(2)和自動駕駛算法開發模塊(3)；所述自動駕駛環境搭建模塊(1)用于搭建自動駕駛算法所需驗證的虛擬場景，在搭建完畢后自動關聯自動駕駛仿真觀測模塊，并可自動生成自動駕駛算法開發模塊；所述自動駕駛仿真觀測模塊(2)用于自動駕駛算法測試過程中場景發生過程的觀測與監控；所述自動駕駛算法開發模塊(3)用于自動駕駛算法輸入輸出接口信號與仿真場景環境信號的連接，并將自動駕駛算法通過特定的輸入輸出部件運行在自動駕駛環境搭建模塊搭建的虛擬場景中，控制虛擬的目標車輛的動作及響應，達到驗證自動駕駛算法的目的。

2.根據權利要求1所述的一種用于自動駕駛算法驗證的仿真平臺，其特征在于，所述自動駕駛算法開發模塊(3)由目標車輛的動力學參數輸入部件(4)、傳感器信號輸入部件(5)、虛擬道路信號輸入部件(6)、路徑跟隨輸入部件(7)，自動駕駛算法模塊(8)及目標車輛的動力學參數輸出部件(9)構成，其中目標車輛的動力學參數輸入部件(4)、傳感器信號輸入部件(5)、虛擬道路信號輸入部件(6)、路徑跟隨輸入部件(7)作為自動駕駛算法模塊(8)的輸入部件，目標車輛的動力學參數輸出部件(9)作為自動駕駛算法模塊(8)的輸出部分。

3.根據權利要求2所述的一種用于自動駕駛算法驗證的仿真平臺，其特征在于，所述目標車輛的動力學參數輸入部件(4)，其輸入信號來自自動駕駛環境，輸出的目標車輛的動力學參數包括目標車輛在自動駕駛環境中的坐標參數[x,y,z]、車輛縱向速度、車輛縱向加速度、車輛橫向速度、車輛橫向加速度、車輛航向角、車輛側角速度、車輛俯仰角速度、車輛橫擺角速度和車輛GPS信號經緯度；所述傳感器輸入部件(5)，其輸入信號來自自動駕駛環境，輸出信息包括障礙物坐標、障礙物方向角、障礙物速度、障礙物種類、障礙物距離；所述虛擬道路信號輸入部件(6)，其輸入信號來自自動駕駛環境，其輸出信號包括車道線坐標、道路寬度、道路種類、道路表面摩擦系數和交通標識；所述路徑跟隨輸入部件(7)，其輸入信號來自自動駕駛環境，其輸出信號包括在自動駕駛環境中預設的車輛行駛軌跡，車輛行駛速度；目標車輛的動力學參數輸出部件(9)，其輸入信號包括目標車輛目標擋位、目標車輛目標速度、目標車輛剎車請求和目標車輛目標轉向角，其輸出目標車輛的動力學參數至自動駕駛環境；在仿真運行過程中，自動駕駛算法開發模塊(3)與自動駕駛仿真觀測模塊(2)之間進行的數據交互構成自動駕駛算法的閉環仿真。

4.根據權利要求1所述的一種用于自動駕駛算法驗證的仿真平臺的仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、搭建自動駕駛算法；

步驟二、通過自動駕駛環境搭建模塊(1)搭建仿真場景；

步驟三、通過自動駕駛環境搭建模塊(1)對仿真場景與自動駕駛仿真觀測模塊(2)進行關聯；

步驟四、通過自動駕駛環境搭建模塊(1)生成自動駕駛算法開發模塊(3)；

步驟五、移植自動駕駛算法至自動駕駛算法開發模塊(2)；

步驟六、運行仿真平臺。

5.根據權利要求4所述的一種用于自動駕駛算法驗證的仿真平臺的仿真方法，其特征在于，所述步驟一的具體方法如下：

使用MATLAB中定義好的基礎模塊、基礎算法庫中的模塊，搭建自動駕駛算法模塊，其輸入變量包括車輛的動力學參數、傳感器信號、虛擬道路信號、路徑跟隨預設信號，其輸出變量包括車輛的動力學參數、車輛橫向參數、縱向控制參數等和車輛的目標轉向控制參數。

6.根據權利要求4所述的一種用于自動駕駛算法驗證的仿真平臺的仿真方法，其特征在于，所述步驟二的具體方法如下：

使用自動駕駛仿真軟件搭建用于自動駕駛算法驗證的虛擬場景環境，靜態方面為道路的形態、車輛數目及起始狀態、交通信號燈和其他道路標識、行人數目及身高、建筑物的設計及布局；動態方面為目標車輛的行駛軌跡預規劃、環境車輛的行駛軌跡規劃、行人行走軌跡預規劃、天氣變換情況的設計及布局。