[發(fā)明專利]一種自動駕駛仿真軟件設(shè)計方法及其相關(guān)產(chǎn)品

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211090058.0
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115599349A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉海波;趙勍;張放
• 申請（專利權(quán)）人: 北京智行者科技股份有限公司
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06F30/20
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 高梅

本發(fā)明涉及一種自動駕駛仿真軟件設(shè)計方法及其相關(guān)產(chǎn)品，包括：建立信息中心模塊；信息中心模塊從仿真模塊列表中選擇多個仿真模塊；信息中心模塊建立控制總線和數(shù)據(jù)總線；多個仿真模塊通過控制總線連接信息中心模塊進(jìn)行注冊；信息中心模塊通過控制總線對多個仿真模塊進(jìn)行調(diào)度；信息中心模塊和多個仿真模塊通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明通過多進(jìn)程通訊的方式，降低仿真模塊之間的耦合性，采用共享式數(shù)據(jù)通訊減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)擁堵，提升數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時性和系統(tǒng)穩(wěn)定性，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，方便其它模塊的加入，提升軟件的擴(kuò)展性和二次開發(fā)能力，能快速滿足不同層次的仿真需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動駕駛仿真軟件設(shè)計方法及其相關(guān)產(chǎn)品。

背景技術(shù)

隨著人工智能技術(shù)以及現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，自動駕駛技術(shù)已經(jīng)逐漸走進(jìn)人們的日常生活，潛移默化的改變著人們的出行方式。自動駕駛系統(tǒng)的常規(guī)研發(fā)過程具有周期長、成本高、測試難度大、測試覆蓋度低等特點(diǎn)，極大地阻礙了自動駕駛系統(tǒng)的快速迭代和產(chǎn)品的落地過程。

為了能夠解決傳統(tǒng)開發(fā)中的痛點(diǎn)，各自動駕駛公司引入了計算機(jī)仿真方法來對核心算法進(jìn)行測試，從一定程度上解決了束縛傳統(tǒng)測試工作的場地、時間、人員等問題，對測試效率的提升起到了顯著作用。但是，當(dāng)前仿真軟件市場總體上分為兩大陣營：商業(yè)軟件和開源軟件，商業(yè)軟件價格昂貴,開源軟件學(xué)習(xí)成本較高，且到應(yīng)用后期都會受到軟件本身功能的限制，無法針對測試目標(biāo)程序進(jìn)行定制化修改。

現(xiàn)有汽車仿真軟件主要分成兩類，基于三維渲染引擎的場景仿真軟件和基于車輛數(shù)據(jù)的開環(huán)仿真軟件。兩者雖然側(cè)重點(diǎn)有所不同，都可以在測試過程中提供自動駕駛程序所需要的數(shù)據(jù)輸入。

基于三維渲染引擎的場景仿真軟件以三維模塊為中心，利用引擎提供的多種物理特性和渲染技術(shù)全方位展示仿真測試過程，達(dá)到直觀、炫酷效果，能夠高度還原真實(shí)環(huán)境、輕松支持多種光照和天氣效果，深度利用顯卡的并行計算能力對場景進(jìn)行高保真計算和渲染，給人身歷其境的感覺，仿真場景中的交通參與者是具備一定自主性的，能夠與自動駕駛程序控制的自車進(jìn)行實(shí)時交互，能夠靈活生成多元素模擬測試場景。

基于車輛數(shù)據(jù)的開環(huán)仿真軟件以簡約、靈活的方式表達(dá)仿真場景，從車輛數(shù)據(jù)中獲取各個時刻下地圖、自車、交通參與者、環(huán)境物體等角色的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時顯示，并將環(huán)境信息發(fā)送給自動駕駛程序，供其計算當(dāng)前時刻、當(dāng)前狀態(tài)下的自車的位姿結(jié)果，通過對路線結(jié)果、車輛速度等信息的觀察來判斷車輛運(yùn)行是否合理，達(dá)到實(shí)時測試的目的。

仿真軟件的實(shí)現(xiàn)方法都具有一定的偏重性，不同方法會在不同領(lǐng)域和方向上具備先天優(yōu)勢，但也會引入對其它方面或未知方面需求的不友好。

基于三維渲染引擎的場景仿真軟件渲染能力強(qiáng)，但其三維引擎往往是仿真軟件的主程序，其高保真的渲染需求對計算機(jī)性能會造成較大壓力，運(yùn)行過程要占用大量系統(tǒng)資源，且由于其場景的真實(shí)度高，搭建場景需要多工種配合，包括美工、三維模型師，且工作量比較大。而且其往往在單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行，而引擎的物理推算部分也要使用大量系統(tǒng)資源，導(dǎo)致其在快速仿真領(lǐng)域的先天性劣勢。

基于車輛數(shù)據(jù)的開環(huán)仿真軟件一般基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)，對顯示效果要求不高，但其受到車輛數(shù)據(jù)的嚴(yán)格限制，只能支持各個時刻下的仿真環(huán)境模擬，仿真場景中的交通參與者不具備交互性，其結(jié)果只能通過工程師實(shí)時查看后進(jìn)行人工判斷，限制后續(xù)自動仿真功能的開發(fā)和擴(kuò)展。由于車輛數(shù)據(jù)的采集只能獲取車輛行駛過程中自車周圍一定距離的數(shù)據(jù)，無法真實(shí)模擬大場景、長時間的測試環(huán)境，也限制了此種實(shí)現(xiàn)方式的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容