[發明專利]一種虛擬仿真駕駛模擬系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202210631404.5
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114967654A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 郝旭耀;唐淑虞;王遠遠;戚孝正
• 申請（專利權）人: 安徽佐標智能科技有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 戴鳳儀

本發明涉及一種虛擬仿真駕駛模擬系統及其使用方法，該系統包括模擬真實駕駛環境的移動底盤系統和對動底盤系統的運動姿態進行控制的車載控制系統；還包括虛擬車輛、駕駛路況及車輛駕駛狀態的仿真系統，所述仿真系統連接有將仿真系統的虛擬數據傳輸至車載控制系統并接收車載控制系統傳輸的移動底盤系統運動數據以匹配仿真系統內虛擬車輛駕駛狀態的仿真控制模塊。本發明采用仿真系統模擬路況及車輛傳感器信合并移動底盤系統和車載控制系統配合，虛擬車輛的真實駕駛環境，在無需進行大量路測即可驗證駕駛算法，從而能夠大大減少真實的車載系統的開發和設計周期和難度。

技術領域

本發明涉及虛擬仿真技術領域，具體的說是一種虛擬仿真駕駛模擬系統及其使用方法。

背景技術

無人駕駛需要大量的路測來驗證算法的可靠性，由于測試場地受限，無法進行復雜環境下的測試，而在算法設計階段無法進行實際道路測試，無法進行大量測試致使算法驗證周期延長，迭代速度減緩，嚴重影響開發周期。

無人駕駛系統采用虛擬化的仿真軟件模擬環境和傳感數據進行仿真，這種方式雖然能夠滿足基本的模擬仿真需求和環境，但由于缺乏與真實的控制系統交互性和通用性，仿真的結果往往很難滿足實際的應用需求，需要大量的移植和重新編碼的工作。

發明內容

現為了解決上述技術問題，本發明提出了一種虛擬仿真駕駛模擬系統及其使用方法。本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種虛擬仿真駕駛模擬系統，包括模擬真實駕駛環境的移動底盤系統和對動底盤系統的運動姿態進行控制的車載控制系統；

還包括虛擬車輛、駕駛路況及車輛駕駛狀態的仿真系統，所述仿真系統連接有將仿真系統的虛擬數據傳輸至車載控制系統并接收車載控制系統傳輸的移動底盤系統運動數據以匹配仿真系統內虛擬車輛駕駛狀態的仿真控制模塊。

所述移動底盤系統包括車輛底盤，所述車輛底盤連接有行走輪，所述行走輪上連接有將輪速信號傳遞至車載控制系統的編碼器。

所述車載控制系統包括與對應的行走輪和編碼器連接以控制行走輪運動狀態的驅動裝置，所述驅動裝置配合有控制驅動裝置輸出并監測驅動裝置狀態的車載控制器。

所述仿真系統包括模擬行駛路況、行駛狀態及底盤傳感器信號的虛擬仿真引擎，還包括與虛擬仿真引擎相連以使駕駛人員感受虛擬駕駛場景的VR眼鏡。

所述仿真控制模塊包括傳輸虛擬仿真引擎的虛擬數據并接收車載控制系統內的底盤狀態信息傳輸至虛擬仿真引擎與模擬駕駛場景匹配的控制電路，還包括與將控制電路與車載控制系統連接進行通信傳輸的接口模塊。

一種虛擬仿真駕駛模擬系統的使用方法，該方法包括以下步驟：

第一步：虛擬仿真引擎內構建虛擬駕駛場景、虛擬車輛及虛擬車輛傳感器并搭建虛擬車輛傳感和虛擬車輛之間的通訊連接，以形成虛擬3D的仿真駕駛環境；

第二步：車載控制器啟動驅動裝置并通過編碼器采集行走輪運動信息，隨后通過車載控制器反饋至虛擬仿真引擎，使虛擬仿真引擎內的虛擬車輛與行走輪運動狀態一致；

第三步：駕駛人員穿戴VR眼鏡，虛擬仿真引擎模擬現實駕駛場景及車輛各傳感器信號，使駕駛人員通過VR眼鏡感受仿真駕駛場景；

第四步：虛擬仿真引擎的仿真數據經控制電路傳輸至車載控制器，車載控制器根據接收到仿真數據并結合自動駕駛程序控制驅動裝置輸出；

第五步：編碼器采集行走輪的運動信息，并反饋至虛擬仿真引擎，虛擬仿真引擎根據接收到的運動信息調整虛擬車輛在虛擬環境中的運動狀態并顯示在VR眼鏡內。

本發明的有益效果是：本發明采用仿真系統模擬路況及車輛傳感器信合并移動底盤系統和車載控制系統配合，虛擬車輛的真實駕駛環境，在無需進行大量路測即可驗證駕駛算法，從而能夠大大減少真實的車載系統的開發和設計周期和難度。