[发明专利]一种基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于无人驾驶技术领域，具体涉及一种可无人驾驶车辆模拟器及其控制方法—基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法。

背景技术

无人驾驶汽车是当前汽车领域研究的热点，欧美等西方科技强国从上个世纪五六十年代便开始了对无人驾驶的研究，并在这一领域取得了非常客观的成果，美国的特斯拉公司已经推出了具备自动驾驶功能的车型，谷歌的无人驾驶汽车已经行驶超过30万英里。国内上个世纪八十年代开始进行无人驾驶项目的研究，目前也取得了不错的进展，国防科技大学，清华大学以及中科院合肥物质研究所等都有自己的无人驾驶汽车研究项目，百度的无人驾驶汽车也开始测试。

目前无人驾驶技术的研究都是在真实汽车上进行改装，其关键技术包括环境感知技术，导航定位技术，路径规划技术，决策控制技术等，我们在对其某些技术研究时并不需要在真实的道路环境下，用驾驶模拟器代替真车进行无人驾驶研究，不但可以减少场地限制，还保证了研究的安全。

虚拟现实是当前热点技术之一，把虚拟现实引入到无人驾驶技术的研究能给无人驾驶研究带来更多的选择。

发明内容

本发明提供了一种基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法，以解决背景资料中提到的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种基于模拟器的多模式驾驶平台，其特征在于，包括：多模式驾驶平台行驶信息采集单元、多模式驾驶平台行驶预测单元、多模式驾驶平台控制发送单元、多模式驾驶平台执行单元、多模式驾驶平台调整单元；

所述多模式驾驶平台行驶信息采集单元，用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下，在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息以及自主驾驶（无人驾驶）模式下，在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息；上述车辆行驶信息用来表征多模式驾驶平台在虚拟场景软件中的驾驶状态，包括以下至少一项：多模式驾驶平台起步参数、多模式驾驶平台行驶参数、多模式驾驶平台位置参数、多模式驾驶平台速度参数；

所述多模式驾驶平台行驶预测单元，用于根据上述多模式驾驶平台行驶信息采集单元采集的行驶信息，结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息，预测多模式驾驶平台行驶状态参数，其参数包括以下至少一项：多模式驾驶平台坐标线路参数、多模式驾驶平台速度参数；

所述多模式驾驶平台控制发送单元，用于将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行单元；所述多模式驾驶平台执行单元，用来控制多模式驾驶平台的转向装置、换档装置、刹车装置以及油门装置按照行驶预测单元预测的行驶信息在虚拟行驶场景中行驶；

所述多模式驾驶平台调整单元，用来在无人驾驶时，比较多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中上述平台预测的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值，并根据差值，调整平台在虚拟试验场景中的控制。

进一步地，所述多模式驾驶平台行驶信息采集单元包括两个单元：第一子单元用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下，在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息；第二子单元，用于自主驾驶模式下，在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息；所述车辆行驶信息包括：

1）多模式驾驶平台起步参数，包括多模式驾驶平台在虚拟场景中起步时轨迹坐标参数、速度参数；

2）多模式驾驶平台行驶参数，包括多模式驾驶平台档位参数、刹车踏板和油门踏板角度参数、转向盘转角参数；

3）多模式驾驶平台位置参数，包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的平面坐标参数以及行驶角度参数；

4）多模式驾驶平台速度参数，包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的速度参数、加速参数以及减速参数。

进一步地，所述多模式驾驶平台行驶预测单元至少包括下列一项：

1）场景平面坐标系建立子单元，用于建立平面直角坐标系，用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的位置信息；平面坐标的原点设置在虚拟场景的某个固定点处，坐标系横纵轴方向根据虚拟场景设定；

2）运动极坐标系建立子单元，用于建立极坐标系，用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的方向信息，坐标原点设置于在虚拟场景中平台仿真的车辆中心点，坐标系极轴方向始终保持和场景平面坐标系横坐标轴正方向一致；

3）多模式驾驶平台行驶状态预测子单元，用于在所述平面直角坐标系中按照设定好路线，预测坐标点的先后顺序，多模式驾驶平台按照预测好的坐标点在虚拟行驶场景中行驶。

进一步地，所述多模式驾驶平台控制发送单元，将所述预测的行驶状态信息转化为指令发送给多模式驾驶平台执行单元，包括：