[发明专利]车载多传感器联合半实物仿真方法及系统

说明书

本发明提供了一种车载多传感器联合半实物仿真方法及系统，包括：步骤S1：建立多频谱多视域交通场景数据库；步骤S2：依据当前车辆的位置和姿态信息，实时生成虚拟的数字交通场景信息，并转化为物理效应信号；步骤S3：将车载传感器感知到的物理效应信号传输给辅助驾驶系统，输出车辆控制指令；步骤S4：车辆控制指令作为自动驾驶车辆运动模型的输入，解算更新下一时刻车辆的位置和姿态信息。该方法将多个车载传感器同时接入仿真系统，通过多频谱多视域交通场景生成系统生成时空一致的可见光/激光/毫米波等场景信息，驱动可见光/激光/毫米波等场景模拟器生成相应的物理场景信号，分别供多个车载传感器探测感知。

技术领域

本发明涉及自动驾驶仿真领域，具体地，涉及一种车载多传感器联合半实物仿真方法及系统。

背景技术

自动驾驶技术一直以来面临着成熟度不高和安全性低等突出问题，急需借助仿真手段开展自动驾驶系统边界性能考核和安全性验证。现有的仿真及测试手段无法覆盖自动驾驶全部应用场景，为了提高危险工况场景仿真的逼真度和覆盖性，测试自动驾驶系统的综合性能，解决极端场景和危险工况下自动驾驶系统多传感器信息融合验证不充分的问题。

路测是自动驾驶落地的核心环节，但是效率太低，时间及人力成本太高。通过仿真的手段可以快速、高效地获取自动驾驶系统的测试数据，目前的仿真方式有软件在环的纯数字仿真、传感器在环注入式仿真、整车在环半实物仿真以及多传感器在环半实物仿真等。

软件在环纯数字仿真能快速跑完自动驾驶的测试里程，但在真实路况物理信息感知方面存在一定的缺陷，无法检测传感器硬件特性对系统性能带来的影响。传感器在环注入式仿真仅能验证车载传感器的部分功能，无法对其全链路特性进行检验，存在较大安全隐患及风险。整车在环半实物仿真能有效检测全链路特性，但仿真系统构建成本巨大，多频段场景时空一致性难以保证。

多传感器在环半实物仿真具备多频段极端场景同时检测的能力，可检测自动驾驶系统的全链路功能，可全方位验证物理信息感知、决策与控制模块的可靠性，兼顾测试安全性、高效性和全场景覆盖性的优点。

专利CN108897240A公开了一种自动驾驶仿真测试云平台及自动驾驶仿真测试方法，在云平台上部署了仿真测试软件池、车辆动力模型配置池、传感通信配置池、场景工况配置池、配置模块和仿真测试模块，用户可以在仿真测试软件池中选择仿真测试软件，在车辆动力模型配置池中选择车辆动力模型，在传感通信配置池选择传感器融合方案和通信方案，在场景工况配置池中选择场景工况，实现对自动驾驶系统的仿真测试。

专利文献CN111324044A(申请号：CN201811433287.1)公开了一种用于无人驾驶汽车的仿真系统及测试平台。该测试方法包括：生成车辆仿真环境；通过数据转换接口读取仿真环境中传感器数据并将其转换成第二自动驾驶仿真系统可识别的传感器数据；第二自动驾驶仿真系统接收该可识别的传感器数据并根据其与设定测试目标生成第二控制指令并将其发送到数据转换接口；数据转换接口接收该第二控制指令并将其转换成仿真环境生成模块可识别的控制指令；仿真环境生成模块将该可识别的控制指令应用到虚拟车辆以使得该虚拟车辆在虚拟场景中运行。如此，实现对第二自动驾驶仿真系统的测试。但该发明不能在车辆真实行驶时过程中有可能遇到的所有极端场景下，重复、高效且可靠地测试自动驾驶车辆的所有传感器、控制系统和执行机构，实现感知、决策、控制、执行的闭环全链路仿真检验。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种车载多传感器联合半实物仿真方法及系统。

根据本发明提供的一种车载多传感器联合半实物仿真方法，包括：

步骤S1：建立多频谱多视域交通场景数据库；

步骤S2：依据当前车辆的位置和姿态信息，实时生成虚拟的数字交通场景信息，并转化为物理效应信号；

步骤S3：将车载传感器感知到的物理效应信号传输给辅助驾驶系统，输出车辆控制指令；