[发明专利]一种自动驾驶软件在环仿真方法

权利要求书

1.一种自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，采用分布式架构进行在环仿真，整车动力学模型、仿真器模块与自动驾驶软件系统分别运行在不同系统，仿真器模块进行虚拟环境建模，同时提供自车初始位置，接收自车控制后状态、循环更新环境数据作为自动驾驶软件系统的上层输入,环境数据从仿真器模块输出到自动驾驶软件系统的对应接收端，自动驾驶软件系统反馈的控制量输出到整车动力学模型；整车动力学模型与自动驾驶软件系统采用时序触发技术，按系统所需频率触发整车动力学模型与自动驾驶软件系统，对交互过程进行数据触发式时序同步，实现仿真过程的启停与同步控制。

2.根据权利要求1所述自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，所述整车动力学模型模块为任意包含控制量输入和状态量输出接口的模型；对于不同的自动驾驶车辆仅修改对应的整车动力学模型信息就可快速适配所有车型。

3.根据权利要求1所述自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，所述整车动力学模型包括simulink模型和动力学侧触发模块，所述自动驾驶软件系统包括自动驾驶软件和自动驾驶软件侧触发模块，所述动力学侧触发模块与自动驾驶软件侧触发模块构成对交互过程进行数据触发式时序同步的同步触发模块。

4.根据权利要求1所述自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，所述整车动力学模型、仿真器模块与自动驾驶软件系统通过LAN接口连接，通过Tcp协议进行数据的传输交互。

5.根据权利要求1所述自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，所述整车动力学模型采用工业仿真软件CarSim搭建，整车动力学模型里的信息由实际的车辆决定，将调好信息的整车动力学模型导入Matlab里，生成Simulink模型，实现整车动力学模型在Matlab的Simulink环境里进行运算。

6.根据权利要求5所述自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，自动驾驶软件系统反馈的控制量输出到整车动力学模型，在Mtlab里实现，在m函数里使用Tcp方式接收控制量，将控制量实时传输到Simulink模型里CarSim模块的输入端口，即时更新整车动力学模型控制量；从整车动力学模块实时计算的当前车辆状态通过s-function反馈回上述m函数，使用数据发送TCP通讯将车辆状态反馈给仿真器模块，实时更新仿真环境。

7.根据权利要求5所述自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，所述CarSim、Matlab和Simulink模型在windows系统运行；所述仿真器模块与自动驾驶软件系统在Ubuntu环境运行。

8.根据权利要求5所述自动驾驶软件在环仿真方法，其特征在于，对交互过程进行数据触发式时序同步的同步触发模块接收来自上层环境数据的标志位，判断其是否为对应周期仿真开始指令，若是，则将环境数据到自动驾驶软件系统的数据通路打开，若否，则保持通路关闭；环境数据到达自动驾驶软件系统后，计算该周期的控制量，与标志位一起下发到整车动力学模型模块；

处于第一系统侧的触发模块，在整车动力学模型收到有效的控制量后，控制整车动力学模型运行一定数量帧作为该周期的仿真数据，触发模块检测到当前帧车辆状态数据与上一帧的数据不一致时，将该数据反馈给仿真器模块以更新下个周期的仿真环境，仿真循环进行，若一定数量帧后的车辆状态数据与前次环境里的数据一致，则标志位置假，不更新仿真环境数据，切断后续仿真。