一种用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，通过设计微缩环境和微缩模型管理平台，模拟运行环境及行车场景，通过模拟道路场景、交通道具、自然环境等因素，为仿真模拟车搭建一套运行环境，为验证仿真模型车的环境数据采集及行车功能提供更全面的场景。综合考虑复杂情况下的行车环境，包括超车、会车，避让行人等行车场景，以及车辆的定位功能以在不同的行车场景下进行同步定位。同时与远程操纵平台的交互，考虑远程复杂的交通指挥控制方式，以获得车辆在模拟环境下的行驶数据；并实现用远程平台控制交通灯的变换及路灯照明程度的变化。变化。变化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统


[0001]本专利技术属于自动驾驶仿真领域，涉及一种用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，自动驾驶车辆设计规划控制算法需要进行车云平台、数字孪生相关功能和性能等进行验证和测试，而在真实道路环境、真实车辆工作状态下，进行相关功能和性能的验证和测试，难以满足天文数字级的里程测试数据的验证，并且由于行车规范、交通规则、测试成本等现实因素的制约，往往不能在同一行车场景下对车辆的某一功能或者性能进行反复测试，导致测试效率低，并且成本较高。
[0003]因此，采用微缩仿真环境来协助完成相关验证和测试工作是本领域技术人员研究的方向。例如，CN201821117419公开一种沙盘动态智能汽车展示装置，属于构建行车微缩环境技术，它包括沙盘和动态汽车；通过设置道路和景观，简单的模拟行车环境，在道路下方设置汽车磁感应轨道，在道路上方设置智能红绿灯，简单模拟交通指挥功能。但是，该技术考虑行车环境的要素较少，不能满足自动驾驶车辆设计规划控制算法用于车云平台、数字孪生相关功能和性能等验证和测试。
[0004]目前，现有模拟真实行车场景的设计主要存在以下不足：1、没有考虑复杂情况下的行车环境：超车，会车，避让行人等行车场景。
[0005]2、没有考虑汽车的定位功能实现：在不同的行车场景下进行同步定位。
[0006]3、缺乏与远程操纵平台的交互，使得无法获得车辆在模拟环境下的行驶数据。
[0007]4、没有考虑远程复杂的交通指挥控制方式：用远程平台控制交通灯的变换及路灯照明程度的变化。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种应用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，解决自动驾驶车辆设计规划控制算法用于车云平台、数字孪生相关功能和性能等验证和测试的问题。
[0009]实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，包括微缩环境和微缩模型管理平台，微缩模型管理平台通过软件控制微缩环境下的道路场景、模型道具、灯控模块和定位模块，采集微缩环境数据及验证仿真模型车的行车功能，上传云端监控并展示路网信息以提供全面的场景数据。
[0010]其中，所述道路场景包括：a) 提供行车场景所需要素通过固定场景和可变场景，提供仿真模型车所需基本环境与周边设施；b) 提供车辆停泊场地
通过停车位、道闸、ETC读卡器以及仿真车上安装的ETC卡，构成泊车场景所需要素；c) 提供场景照明设置可调节的路灯对场景照明。
[0011]其中，所述模型道具包括：a) 提供仿真障碍物通过行人、路障等道具提供仿真模型车的行车障碍物；b) 提供超车、避车等行车场景提供可移动的车辆仿真超车、避车、会车场景，以及提供可移动行人仿真避让行人场景。
[0012]其中，所述灯控模块包括：a) 控制红绿灯通过微缩模型管理平台操纵红绿灯交替变化，提供相应行车场景；b) 控制路灯开关通过微缩模型管理平台控制路灯开关，为模拟场景提供光照环境；其中，所述定位模块包括：a） 提供厘米级定位定位模块使用UWB（超宽带Ultra Wide Band）技术定位：在沙盘四角放置四个基站，在小车上放置定位标签，根据该标签与四个基站的测定距离计算出标签在沙盘中的相对位置，该定位技术测距精度高，可以将小车的定位误差控制在几厘米之内。
[0013]通过定位系统中的三角定位原理来确定目标对象的精确坐标；b） 模拟GPS定位满足小车在行进过程中，实时定位以及通过传感器采集到的各种环境数据发送到云端，监控并展示路网信息；满足小车在微缩模拟运行环境中展示各种行车场景，并在各种行车场景中进行同步定位和导航规划。
[0014]进一步，所述微缩模型管理平台对仿真模型车、红绿灯等元素进行控制，查看仿真模型车的远程控制指令历史数据和执行结果。
[0015]其中，所述固定场景为在沙盘中绘制双向双车道、车道边沿行道标示线、车道中心分割线、斑马线、车道交通信号灯和路灯、房屋和道路。
[0016]所述可变场景为加入遥控汽车，让其按照指定轨迹进行自动行驶，模拟行车中的其他车辆；或加入施工围栏、交通标志牌，模拟行车障碍物。
[0017]本专利技术通过部署固定场景、可变场景等模块，模拟交通道路环境，按照交通环境相同的地图尺寸和真实尺寸进行等比例缩小做成沙盘。
[0018]所述定位系统采用UWB、蓝牙、WIFI、红外线或超声波定位系统。
[0019]所述微缩模型管理平台采用jetson nano控制板或Raspberry Pi 4b控制板作整体控制。
[0020]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术通过设计微缩环境和微缩模型管理平台，模拟运行环境及行车场景，通
过模拟道路场景、交通道具、自然环境等因素，为仿真模拟车搭建一套运行环境，为验证仿真模型车的环境数据采集及行车功能提供更全面的场景。
[0021]2、本专利技术综合考虑复杂情况下的行车环境，包括超车、会车，避让行人等行车场景，以及车辆的定位功能以在不同的行车场景下进行同步定位。同时，与远程操纵平台的交互，考虑远程复杂的交通指挥控制方式，以获得车辆在模拟环境下的行驶数据；并实现用远程平台控制交通灯的变换及路灯照明程度的变化。
[0022]3、本专利技术通过智能网联车云平台内的数字孪生系统，对任一物理车辆构建一个3D数字孪生体，实时映射物理车辆的状态，从而有效的获取大量测试数据。
[0023]4、具有测试快捷、简便、可反复多次进行、效率高、成本低、时效性高等优点。
附图说明
[0024]图1为本专利技术微缩模拟运行环境的功能架构图；图2为本专利技术微缩模拟运行环境的功能示意图；图3 为本专利技术用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统沙盘效果图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，其特征在于，包括微缩环境和微缩模型管理平台，微缩模型管理平台通过软件控制微缩环境下的道路场景、模型道具、灯控模块和定位模块，并采集微缩环境数据及验证仿真模型车的行车功能，上传云端监控并展示路网信息以提供全面的场景数据。2.根据权利要求1所述用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，其特征在于，所述道路场景：a)提供行车场景所需要素通过固定场景和可变场景，提供仿真模型车所需基本环境与周边设施；b)提供车辆停泊场地通过停车位、道闸、ETC读卡器以及仿真车上安装的ETC卡，构成泊车场景所需要素；c)提供场景照明设置可调节的路灯对场景照明。3.根据权利要求1所述用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，其特征在于，所述模型道具：a)提供仿真障碍物通过行人、路障等道具提供仿真模型车的行车障碍物；b)提供超车、避车等行车场景提供可移动的车辆仿真超车、避车、会车场景，以及提供可移动行人仿真避让行人场景。4.根据权利要求1所述用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，其特征在于，所述灯控模块：a)控制红绿灯通过微缩模型管理平台操纵红绿灯交替变化，提供相应行车场景；b)控制路灯开关通过微缩模型管理平台控制路灯开关，为模拟场景提供光照环境。5.根据权利要求1所述用于自动驾驶测试的微缩环境仿真系统，其特征在于，所述定位模块：a） 提供厘米级定位定位模块使用UWB技术定位：在沙盘四角放置四个基站，在小车上放置定位标签，根据该标签与四个基站的测定距离计算出标签在沙盘中的相对位置，将小车的定位误差控制在几厘米之内；通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：章宇，熊建，王超，何星，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：