[发明专利]一种驾驶模拟器获得交通环境信息的快速截取引擎

说明书

技术领域

本发明属于驾驶模拟器应用技术领域，涉及一种驾驶模拟器获得交通环境信息的快速截取引擎。

背景技术

为使驾驶模拟器中呈现的周围交通环境更加的真实、可信，人们开始越来越多的采用了驾驶模拟器与交通仿真器联合仿真的方法。驾驶员在操纵驾驶模拟器的过程中，将驾驶模拟器的动力学计算结果发送到交通仿真器，将驾驶模拟器所代表的车辆作为交通仿真中的一个交通车辆对象，并将交通仿真的结果通过交互式的方法呈现给驾驶模拟器中的驾驶员，形成人-车-交通环境的闭环仿真系统，使驾驶员的驾驶感受更加真实，进而使仿真实验的结果更加真实可靠。然而即使是微观交通流仿真，仿真对象也会有几千甚至上万辆车，如何快速的从中选取出驾驶模拟器所代表的车辆周围一定范围内的交通仿真车辆，对其仿真信息进行提取并通过声响、图像显示等交互式手段呈现给驾驶模拟器中的驾驶员，成为了影响联合仿真实时性、真实感的关键因素。

秦雅琴等人在2007年《昆明理工大学学报(工学版)》第32卷第1期发表的《驾驶模拟器与微观交通仿真VISSIM的数据接口研究》一文中设计并实现了其自主研发的面向道路交通的高级驾驶模拟器(KMRTS)与微观交通仿真软件VISSIM的数据传递过程，但该过程是先在VISSIM中进行交通仿真并将结果导出至文件，再在驾驶模拟器进行仿真时导入上述交通仿真结果文件。该方法中驾驶模拟器的仿真结果无法作用在交通仿真的结果上，并不能完全实现驾驶模拟器与交通仿真器的联合仿真。

现有技术的缺点：驾驶模拟器与交通仿真器进行联合仿真的方法目前刚刚兴起，已出现的仿真平台大多还处于功能实现阶段，但当交通仿真的区域较大、仿真车辆数量也较大时对于如何从交通仿真器的大量仿真数据中快速提取有效信息，保证声响、显示等效果的实时性，以提高仿真性能还少有研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种驾驶模拟器获得交通环境信息的快速截取引擎，为了提高驾驶模拟器中利用交通仿真来模拟交通环境信息时的仿真性能，保证当驾驶模拟器与大规模交通仿真器进行联合仿真时，能够实时、准确地截取出驾驶模拟器所代表的车辆周围一定范围内的交通仿真车辆，为视觉、听觉、触觉等驾驶模拟器交互式系统的计算提供简洁、有效的数据。同时，该引擎也可以单纯在交通仿真中为交通车辆获取周围信息提供支持。

本发明所采用的技术方案是，一种驾驶模拟器获得交通环境信息的快速截取引擎，定位服务模块与被截取仿真对象数据存储空间连接，被截取仿真对象数据存储空间分别与仿真对象定位算法模块、仿真范围截取算法模块连接，仿真对象定位算法模块与仿真场景空间划分模块连接，仿真场景空间划分模块与仿真范围截取算法模块连接，仿真范围截取算法模块与截取服务模块连接，截取服务模块与模拟器子系统数据存储空间连接，模拟器子系统数据存储空间与仿真范围截取算法模块连接，被截取仿真对象与定位服务模块连接，驾驶模拟器各子系统与截取服务模块连接。

本发明的有益效果是，解决当与驾驶模拟器进行联合仿真的交通仿真器仿真区域较大、仿真对象数量也较大时，难以实时、准确、全面的提取驾驶员周围一定范围内交通仿真对象信息的问题，从而提高了驾驶模拟器的逼真度，为利用驾驶模拟器进行各类与交通相关的研究奠定了基础。而且，本发明具有布置方案灵活的特点，当仿真场景很大、参与交通仿真的车辆数很多时，可以选择将快速截取引擎独立在交通仿真器和驾驶模拟器之外，在一台单独的计算机上运行，以提高运行速度；当交通仿真车辆数较多时，可以选择将使快速引擎集成在在交通仿真器上运行，以减小交通仿真器的通信开销，提高数据传输效率；此外也可以选择将快速截取引擎集成在驾驶模拟器内部运行。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明与驾驶模拟器、交通仿真器的布置方案示意图。

a为快速截取引擎集成在交通仿真器中；b为快速截取引擎独立在交通仿真器和驾驶模拟器之外；c为快速截取引擎集成在驾驶模拟器中。

图3是为本发明的仿真场景空间划分模块对仿真场景空间进行二维网格化的过程示意图。

图4为本发明的仿真对象定位算法模块确定仿真对象所处网格的过程示意图。

图5为本发明的定位服务为被截取的仿真对象提供的三种功能与快速截取引擎内的被截取仿真对象数据存储空间之间的关系。

图6为本发明的仿真范围截取算法模块确定调用对象截取范围所覆盖网格过程示意图。

图7为本发明的截取服务为驾驶模拟器子系统提供的四种功能与快速截取引擎内的模拟器子系统数据存储空间之间的关系。