模拟超声波雷达探测的方法、装置、系统及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供了一种模拟超声波雷达探测的方法、装置、系统和存储介质以及一种自动驾驶方法。上述模拟超声波雷达探测的方法包括：获取仿真场景；根据超声波雷达传感器的参数，确定所述超声波雷达传感器的射线的探测方向；针对所述仿真场景、基于所述探测方向进行射线追踪；以及根据射线追踪结果，确定针对所述仿真场景的、与所述探测方向对应的探测结果。上述技术方案理想地模拟了超声波雷达传感器在场景中的应用，从而获得了超声波雷达传感器的仿真探测结果，显著提高了用户体验。

Method, device, system and storage medium for analog ultrasonic radar detection

The embodiment of the invention provides a method, device, system and storage medium for simulating ultrasonic radar detection and an automatic driving method. The methods for simulating ultrasonic radar detection include: acquiring a simulation scene; determining the detection direction of the ray of the ultrasonic radar sensor according to the parameters of the ultrasonic radar sensor; carrying out ray tracing for the simulation scene based on the detection direction; and determining the target according to the ray tracing results. The detection result corresponding to the detection direction is described in the simulation scene. The above technical scheme simulates the application of ultrasonic radar sensor in the scene perfectly, thus obtains the simulation detection result of ultrasonic radar sensor, and improves the user experience remarkably.

【技术实现步骤摘要】
模拟超声波雷达探测的方法、装置、系统及存储介质
本专利技术涉及计算机仿真领域，更具体地涉及一种模拟超声波雷达探测的方法、装置、系统及存储介质，本专利技术还涉及一种自动驾驶方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，计算机仿真已经应用于很多领域。例如，使用游戏引擎来实现对摄像机等传感器的仿真。在现有的计算机仿真技术中，尚不存在能够有效地针对超声波雷达传感器进行仿真的方法和设备。但是，由于超声波雷达传感器在很多应用场景中的重要地位，能够对其参数特性进行仿真并生成针对超声波雷达传感器的探测结果具有很高的必要性。例如，在自动驾驶汽车的开发过程中，需要在各种行驶条件下，对无人驾驶技术进行不断的验证测试。从而，确保无人驾驶技术的安全程度能够高于人类驾驶员的操作。在一些时候，需要在实际道路上对自动驾驶汽车进行测试。然而同样重要的，是在虚拟道路上的仿真测试，虚拟道路测试也是积累无人驾驶汽车测试里程的重要手段之一。虚拟道路测试能够有效对危险或不常见的驾驶场景进行测试。虚拟道路测试的灵活性和多用性，使其在自动驾驶技术开发中发挥着重要作用。在虚拟道路测试中，无法或者不便利用超声波雷达传感器进行探测。然而，超声波雷达传感器的探测结果又对自动驾驶汽车系统的研究具有重要的意义。总之，在诸如自动驾驶汽车系统、机器人智能系统等很多应用中，迫切需要一种能够有效地模拟超声波雷达探测的技术方案，以满足用户实际需要。
技术实现思路
考虑到上述问题而提出了本专利技术。本专利技术提供了一种模拟超声波雷达探测的方法，包括：获取仿真场景；根据超声波雷达传感器的参数，确定所述超声波雷达传感器的射线的探测方向；针对所述仿真场景、基于所述探测方向进行射线追踪；以及根据射线追踪结果，确定针对所述仿真场景的、与所述探测方向对应的探测结果。示例性地，所述超声波雷达传感器的参数包括：水平探测视角、垂直探测视角、水平探测分辨率、垂直探测分辨率、最远探测距离和最近探测距离。示例性地，所述根据超声波雷达传感器的参数确定所述超声波雷达传感器的射线的探测方向包括：根据所述水平探测视角和所述水平探测分辨率，确定所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角，其中所述超声波发射第一纵面是位于边缘的超声波发射纵面；根据所述垂直探测视角和所述垂直探测分辨率，确定所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角，其中所述超声波发射第一横面是位于边缘的超声波发射横面；以及根据所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角和所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角，确定所述探测方向。示例性地，所述针对所述仿真场景、基于所述探测方向进行射线追踪包括：基于所述探测方向和所述最远探测距离，建立所述超声波雷达传感器的射线的几何模型；以及针对所述仿真场景执行所述射线的追踪过程，以获得所述射线与所述仿真场景的交点。示例性地，所述根据射线追踪结果确定针对所述仿真场景的、与所述探测方向对应的探测结果包括：在所述射线与所述仿真场景的交点中选择最终的交点，并确定所述最终的交点与所述超声波雷达传感器的发射中心之间的距离为探测结果，其中，在所述射线与所述仿真场景的交点中，所述最终的交点与所述发射中心之间的距离d最小，并且所述距离d大于或等于所述最近探测距离。示例性地，所述几何模型是球面几何模型或柱面几何模型。示例性地，所述建立所述超声波雷达传感器的射线的几何模型包括：用线段SPd表示所述射线，其中所述线段SPd的起点S是所述超声波雷达传感器的发射中心，所述线段SPd的终点Pd根据如下公式确定：其中，Lmax表示所述最远探测距离，表示所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角，θ表示所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角。示例性地，所述建立所述超声波雷达传感器的射线的几何模型包括：用线段SPd'表示所述射线，其中所述线段SPd'的起点S是所述超声波雷达传感器的发射中心，所述线段SPd'的终点Pd'根据如下公式确定：其中，Lmax表示所述最远探测距离，表示所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角，θ表示所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角。示例性地，所述建立所述超声波雷达传感器的射线的几何模型包括：用线段PsPd表示所述射线，其中所述线段PsPd的起点Ps和终点Pd分别根据如下公式确定：其中，Lmin表示所述最近探测距离，Lmax表示所述最远探测距离，表示所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角,θ表示所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角。示例性地，所述建立所述超声波雷达传感器的射线的几何模型包括：用线段Ps'Pd'表示所述射线，其中所述线段Ps'Pd'的起点Ps'和终点Pd'分别根据如下公式确定：其中，Lmin表示所述最近探测距离，Lmax表示所述最远探测距离，表示所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角,θ表示所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角。根据本专利技术另一方面，还提供了一种自动驾驶方法，包括：根据上述的模拟超声波雷达探测的方法生成针对仿真场景的探测结果；以及基于所述探测结果自动驾驶车辆。根据本专利技术又一方面，还提供了一种模拟超声波雷达探测的装置，包括：仿真场景模块，用于获取仿真场景；方向确定模块，用于根据超声波雷达传感器的参数，确定所述超声波雷达传感器的射线的探测方向；射线追踪模块，用于针对所述仿真场景、基于所述探测方向进行射线追踪；以及结果生成模块，用于根据射线追踪结果，确定针对所述仿真场景的、与所述探测方向对应的探测结果。根据本专利技术再一方面，还提供了一种模拟超声波雷达探测的系统，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行上述的模拟超声波雷达探测的方法。根据本专利技术另一方面，还提供了一种存储介质，在所述存储介质上存储了程序指令，所述程序指令在运行时用于执行上述的模拟超声波雷达探测的方法。根据本专利技术实施例的模拟超声波雷达探测的方法、装置、系统以存储介质能够针对仿真场景生成超声波雷达传感器的探测结果。从而，理想地模拟了超声波雷达探测，显著提高了用户体验。上述自动驾驶方法按照上述模拟超声波雷达探测的方法生成超声波雷达的探测结果，由此能够基于较理想的探测结果在仿真场景中进行诸如汽车的自动驾驶。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过结合附图对本专利技术实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。图1示出了根据本专利技术一个实施例的模拟超声波雷达探测的方法的示意性流程图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的发射射线的超声波雷达传感器的示意性侧视图；图3示出了根据本专利技术一个实施例的超声波雷达传感器所发射的超声波射线在其前方的平面上投射的点阵列的示意图；图4示出了根据本专利技术一个实施例的超声波雷达传感器的射线的示意图；图5A、图5B和图5C分别示出了根据本专利技术一个实施例建立的射线的几何模型的不同角度视图；图6A、图6B和图6C分别示出了根据本专利技术另一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟超声波雷达探测的方法，包括：获取仿真场景；根据超声波雷达传感器的参数，确定所述超声波雷达传感器的射线的探测方向；针对所述仿真场景、基于所述探测方向进行射线追踪；以及根据射线追踪结果，确定针对所述仿真场景的、与所述探测方向对应的探测结果。

【技术特征摘要】
1.一种模拟超声波雷达探测的方法，包括：获取仿真场景；根据超声波雷达传感器的参数，确定所述超声波雷达传感器的射线的探测方向；针对所述仿真场景、基于所述探测方向进行射线追踪；以及根据射线追踪结果，确定针对所述仿真场景的、与所述探测方向对应的探测结果。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述超声波雷达传感器的参数包括：水平探测视角、垂直探测视角、水平探测分辨率、垂直探测分辨率、最远探测距离和最近探测距离。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述根据超声波雷达传感器的参数确定所述超声波雷达传感器的射线的探测方向包括：根据所述水平探测视角和所述水平探测分辨率，确定所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角，其中所述超声波发射第一纵面是位于边缘的超声波发射纵面；根据所述垂直探测视角和所述垂直探测分辨率，确定所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角，其中所述超声波发射第一横面是位于边缘的超声波发射横面；以及根据所述探测方向与超声波发射第一纵面的夹角和所述探测方向与超声波发射第一横面的夹角，确定所述探测方向。4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述针对所述仿真场景、基于所述探测方向进行射线追踪包括：基于所述探测方向和所述最远探测距离，建立所述超声波雷达传感器的射线的几何模型；以及针对所述仿真场景执行所述射线的追踪过程，以获得所述射线与所述仿真场景的交点。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述根据射线追踪结果确定针对所述仿真场景的、与所述探测方向对应的探测结果包括：在所述射线与所述仿真场景的交点中选择最终的交点，并确定所述最终的交点与所述超声波雷达传感器的发射中心之间的距离为探测结果，其中，在所述射线与所述仿真场景的交点中，所述最终的交点与所述发射中心之间的距离d最小，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵璘，高丽萍，
申请(专利权)人：驭势上海汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31