[发明专利]智能网联汽车“硬件在环”加速加载仿真测试系统

摘要

本发明涉及一种用于智能网联汽车的“硬件在环”加速加载仿真测试系统，涉及智能车自动驾驶和交通仿真技术领域，旨在通过丰富且逼真的交通场景对智能车规划决策设备进行更高级、“真实”、全面的快速测试。该仿真测试系统包含交通仿真层、数据传输层以及智能车层，这三层共同制约着系统的运行速度，其中交通仿真层主要基于交通仿真软件生成“真实”的交通场景并模拟智能车对周围环境的感知与反应情况，可实现多场景自动加载及场景加速运行；智能车层包含由不同机构研制的智能网联汽车；数据传输层则通过软/硬件接口，将交通仿真软件与实际一辆或多辆智能车规划决策设备进行连接，实现感知信息和车辆控制信息在交通仿真层与智能车层之间的传递。

主权项

1.智能网联汽车“硬件在环”加速加载仿真测试系统，由交通仿真层、数据传输层以及智能车层组成，其特征在于：/n所述数据传输层将智能车层与交通仿真层进行双向连接，形成“硬件在环”仿真测试：一方面从交通仿真层提取“仿真智能车”周围感知信息，转化为实际智能车规划决策设备能够识别的数字信号；另一方面从实际智能车规划决策设备接收车辆控制信息，转化为交通仿真层可以识别的数字信号，并发送给计算机中的仿真软件；/n智能车层包括智能车规划决策设备，智能车规划决策设备包括感知信息输入接口、决策模块和车辆控制输出接口，感知信息输入接口的输入端与数据传输层的输出端连接，感知信息输入接口的输出端与决策模块的输入端连接，决策模块的输出端连接车辆控制输出接口的输入端，车辆控制输出接口的输出端连接数据传输层的输入端，感知信息输入接口将获得的车辆的感知信息传递给决策模块，决策模块据此做出决策，并将车辆控制信息通过车辆控制输出接口传递给数据传输层；/n交通仿真层包含交通仿真软件、仿真控制接口以及仿真控制模块，仿真控制模块由车辆基本参数、感知范围与内容、多测试场景选择和多测试速度选择组成，交通仿真软件配有仿真控制接口，所述仿真控制模块通过仿真控制接口连接交通仿真软件，控制交通仿真软件实现测试场景的自动加载，通过交通仿真软件提供的仿真控制接口进行“仿真智能车”模型标定以及仿真运行参数设置，其中“仿真智能车”模型标定包含车辆基本参数、感知范围与内容两部分，需依据将要测试的实际智能网联汽车车型、操纵性能以及所搭载的传感器类型、数量、安装位置确定；仿真运行参数设置包含多测试场景选择、多测试速度选择，需依据用户需求以及智能车规划决策设备的运算性能确定；/n数据传输层包含数据传输接口、传输控制模块、计算机通信接口以及通信接口设备，数据传输接口与交通仿真层进行双向连接，数据传输接口的输出端连接感知信息提取的输入端，感知信息提取连接计算机通信接口，计算机通信接口连接仿真智能车控制，数据传输接口的输入端连接仿真智能车控制的输出端，计算机通信接口与通信接口设备双向连接，通信接口设备具有多网络节点管理功能，能够通过有线/无线与智能车层的多个智能车规划决策设备进行双向连接；传输控制模块按照交通仿真层标定的“仿真智能车”模型以及设定的测试速度，通过交通仿真软件提供的数据传输接口实现对仿真智能车周围感知信息的提取以及“仿真智能车”控制；/n其中，所述仿真控制模块和传输控制模块是分别基于交通仿真软件的外部程序控制接口以及外部驾驶员控制模块二次开发形成，均安装在计算机中；/n该仿真测试系统的运行步骤如下：/n（1）交通仿真层中，用户通过仿真控制模块对交通仿真软件进行初始化操作，依据待测试的智能网联汽车车型、操纵性能以及所装载的传感器类型、数量、安装位置，完成对“仿真智能车”车辆基本参数以及感知范围与内容的标定，依据智能车规划决策设备中决策模块的功能以及运算性能选择测试场景以及测试速度；/n（2）将数据传输层中的计算机通信接口与通信接口设备进行连接，再将通信接口设备与智能车层中的智能车规划决策设备的感知信息输入接口、车辆控制输出接口进行连接；/n（3）交通仿真层中，通过仿真控制模块自动运行交通仿真软件并依次加载预先选择的测试场景，同时配置交通仿真软件按照设定的测试速度运行；/n（4）数据传输层中，传输控制模块按照标定后的感知范围与内容通过数据传输接口从仿真运行场景中提取感知信息，并通过计算机通信接口以及通信接口设备传递给智能车层；同时依据接收到的车辆控制信息通过数据传输接口控制“仿真智能车”在仿真中的运动；/n（5）智能车层中，智能车规划决策设备中的决策模块依据接收到的感知信息进行决策，并通过车辆控制输出接口将车辆控制信息传递给数据传输层；/n步骤（1）、（2）仅在测试开始时执行一次，之后步骤（3）、（4）、（5）循环往复运行，其中步骤（3）只在当前仿真测试场景运行结束需要加载新的测试场景时才执行，步骤（4）、（5）在仿真运行期间并行执行，直到所有预先选择的测试场景运行完毕。/n