[发明专利]一种虚拟仿真驾驶模拟系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种虚拟仿真驾驶模拟系统及其使用方法，该系统包括模拟真实驾驶环境的移动底盘系统和对动底盘系统的运动姿态进行控制的车载控制系统；还包括虚拟车辆、驾驶路况及车辆驾驶状态的仿真系统，所述仿真系统连接有将仿真系统的虚拟数据传输至车载控制系统并接收车载控制系统传输的移动底盘系统运动数据以匹配仿真系统内虚拟车辆驾驶状态的仿真控制模块。本发明采用仿真系统模拟路况及车辆传感器信合并移动底盘系统和车载控制系统配合，虚拟车辆的真实驾驶环境，在无需进行大量路测即可验证驾驶算法，从而能够大大减少真实的车载系统的开发和设计周期和难度。

技术领域

本发明涉及虚拟仿真技术领域，具体的说是一种虚拟仿真驾驶模拟系统及其使用方法。

背景技术

无人驾驶需要大量的路测来验证算法的可靠性，由于测试场地受限，无法进行复杂环境下的测试，而在算法设计阶段无法进行实际道路测试，无法进行大量测试致使算法验证周期延长，迭代速度减缓，严重影响开发周期。

无人驾驶系统采用虚拟化的仿真软件模拟环境和传感数据进行仿真，这种方式虽然能够满足基本的模拟仿真需求和环境，但由于缺乏与真实的控制系统交互性和通用性，仿真的结果往往很难满足实际的应用需求，需要大量的移植和重新编码的工作。

发明内容

现为了解决上述技术问题，本发明提出了一种虚拟仿真驾驶模拟系统及其使用方法。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种虚拟仿真驾驶模拟系统，包括模拟真实驾驶环境的移动底盘系统和对动底盘系统的运动姿态进行控制的车载控制系统；

还包括虚拟车辆、驾驶路况及车辆驾驶状态的仿真系统，所述仿真系统连接有将仿真系统的虚拟数据传输至车载控制系统并接收车载控制系统传输的移动底盘系统运动数据以匹配仿真系统内虚拟车辆驾驶状态的仿真控制模块。

所述移动底盘系统包括车辆底盘，所述车辆底盘连接有行走轮，所述行走轮上连接有将轮速信号传递至车载控制系统的编码器。

所述车载控制系统包括与对应的行走轮和编码器连接以控制行走轮运动状态的驱动装置，所述驱动装置配合有控制驱动装置输出并监测驱动装置状态的车载控制器。

所述仿真系统包括模拟行驶路况、行驶状态及底盘传感器信号的虚拟仿真引擎，还包括与虚拟仿真引擎相连以使驾驶人员感受虚拟驾驶场景的VR眼镜。

所述仿真控制模块包括传输虚拟仿真引擎的虚拟数据并接收车载控制系统内的底盘状态信息传输至虚拟仿真引擎与模拟驾驶场景匹配的控制电路，还包括与将控制电路与车载控制系统连接进行通信传输的接口模块。

一种虚拟仿真驾驶模拟系统的使用方法，该方法包括以下步骤：

第一步：虚拟仿真引擎内构建虚拟驾驶场景、虚拟车辆及虚拟车辆传感器并搭建虚拟车辆传感和虚拟车辆之间的通讯连接，以形成虚拟3D的仿真驾驶环境；

第二步：车载控制器启动驱动装置并通过编码器采集行走轮运动信息，随后通过车载控制器反馈至虚拟仿真引擎，使虚拟仿真引擎内的虚拟车辆与行走轮运动状态一致；

第三步：驾驶人员穿戴VR眼镜，虚拟仿真引擎模拟现实驾驶场景及车辆各传感器信号，使驾驶人员通过VR眼镜感受仿真驾驶场景；

第四步：虚拟仿真引擎的仿真数据经控制电路传输至车载控制器，车载控制器根据接收到仿真数据并结合自动驾驶程序控制驱动装置输出；

第五步：编码器采集行走轮的运动信息，并反馈至虚拟仿真引擎，虚拟仿真引擎根据接收到的运动信息调整虚拟车辆在虚拟环境中的运动状态并显示在VR眼镜内。

本发明的有益效果是：本发明采用仿真系统模拟路况及车辆传感器信合并移动底盘系统和车载控制系统配合，虚拟车辆的真实驾驶环境，在无需进行大量路测即可验证驾驶算法，从而能够大大减少真实的车载系统的开发和设计周期和难度。