CN107452268A - 一种基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法 - Google Patents

一种基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法 Download PDF

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CN107452268A CN201710531785.9A CN201710531785A CN107452268A CN 107452268 A CN107452268 A CN 107452268A CN 201710531785 A CN201710531785 A CN 201710531785A CN 107452268 A CN107452268 A CN 107452268A
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张燕军
李竹峰
孙有朝
谈卫
缪宏
陈文家
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Yangzhou University
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Abstract

本发明公开了一种基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法,属于无人驾驶技术领域。采集多模式驾驶平台有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;根据上述有人驾驶模式下车辆行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测多模式驾驶平台行驶状态参数;将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行部分;实时采集多模式驾驶平台的驾驶状态参数,并不断比较在虚拟行驶场景中,平台预测的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值,并根据平台预测的行驶状态参数为基准,调整平台在虚拟试验场景中的控制。本发明基于驾驶模拟器,能够实现对无人驾驶的相关技术进行研究验证,也保障了实验的安全。

Description

一种基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法
技术领域
本发明属于无人驾驶技术领域,具体涉及一种可无人驾驶车辆模拟器及其控制方法—基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法。
背景技术
无人驾驶汽车是当前汽车领域研究的热点,欧美等西方科技强国从上个世纪五六十年代便开始了对无人驾驶的研究,并在这一领域取得了非常客观的成果,美国的特斯拉公司已经推出了具备自动驾驶功能的车型,谷歌的无人驾驶汽车已经行驶超过30万英里。国内上个世纪八十年代开始进行无人驾驶项目的研究,目前也取得了不错的进展,国防科技大学,清华大学以及中科院合肥物质研究所等都有自己的无人驾驶汽车研究项目,百度的无人驾驶汽车也开始测试。
目前无人驾驶技术的研究都是在真实汽车上进行改装,其关键技术包括环境感知技术,导航定位技术,路径规划技术,决策控制技术等,我们在对其某些技术研究时并不需要在真实的道路环境下,用驾驶模拟器代替真车进行无人驾驶研究,不但可以减少场地限制,还保证了研究的安全。
虚拟现实是当前热点技术之一,把虚拟现实引入到无人驾驶技术的研究能给无人驾驶研究带来更多的选择。
发明内容
本发明提供了一种基于模拟器的多模式驾驶平台及其控制方法,以解决背景资料中提到的技术问题。
第一方面,本发明提供了一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,包括:多模式驾驶平台行驶信息采集单元、多模式驾驶平台行驶预测单元、多模式驾驶平台控制发送单元、多模式驾驶平台执行单元、多模式驾驶平台调整单元;
所述多模式驾驶平台行驶信息采集单元,用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息以及自主驾驶(无人驾驶)模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;上述车辆行驶信息用来表征多模式驾驶平台在虚拟场景软件中的驾驶状态,包括以下至少一项:多模式驾驶平台起步参数、多模式驾驶平台行驶参数、多模式驾驶平台位置参数、多模式驾驶平台速度参数;
所述多模式驾驶平台行驶预测单元,用于根据上述多模式驾驶平台行驶信息采集单元采集的行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测多模式驾驶平台行驶状态参数,其参数包括以下至少一项:多模式驾驶平台坐标线路参数、多模式驾驶平台速度参数;
所述多模式驾驶平台控制发送单元,用于将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行单元;所述多模式驾驶平台执行单元,用来控制多模式驾驶平台的转向装置、换档装置、刹车装置以及油门装置按照行驶预测单元预测的行驶信息在虚拟行驶场景中行驶;
所述多模式驾驶平台调整单元,用来在无人驾驶时,比较多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中上述平台预测的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值,并根据差值,调整平台在虚拟试验场景中的控制。
进一步地,所述多模式驾驶平台行驶信息采集单元包括两个单元:第一子单元用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;第二子单元,用于自主驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;所述车辆行驶信息包括:
1)多模式驾驶平台起步参数,包括多模式驾驶平台在虚拟场景中起步时轨迹坐标参数、速度参数;
2)多模式驾驶平台行驶参数,包括多模式驾驶平台档位参数、刹车踏板和油门踏板角度参数、转向盘转角参数;
3)多模式驾驶平台位置参数,包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的平面坐标参数以及行驶角度参数;
4)多模式驾驶平台速度参数,包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的速度参数、加速参数以及减速参数。
进一步地,所述多模式驾驶平台行驶预测单元至少包括下列一项:
1)场景平面坐标系建立子单元,用于建立平面直角坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的位置信息;平面坐标的原点设置在虚拟场景的某个固定点处,坐标系横纵轴方向根据虚拟场景设定;
2)运动极坐标系建立子单元,用于建立极坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的方向信息,坐标原点设置于在虚拟场景中平台仿真的车辆中心点,坐标系极轴方向始终保持和场景平面坐标系横坐标轴正方向一致;
3)多模式驾驶平台行驶状态预测子单元,用于在所述平面直角坐标系中按照设定好路线,预测坐标点的先后顺序,多模式驾驶平台按照预测好的坐标点在虚拟行驶场景中行驶。
进一步地,所述多模式驾驶平台控制发送单元,将所述预测的行驶状态信息转化为指令发送给多模式驾驶平台执行单元,包括:
1)函数构建子单元,用于构建多模式驾驶平台行驶参数函数;
2)函数发送子单元,用于将所述函数封装为指令发送给平台执行单元。
进一步地,所述多模式驾驶平台执行单元用于根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制多模式驾驶平台的转向装置、换档装置、刹车装置以及油门装置按照行驶预测单元预测的行驶信息在虚拟行驶场景中行驶。
进一步地,所述多模式驾驶平台调整单元,用于实时比较根据多模式驾驶平台行驶信息采集单元采集的行驶状态参数和多模式驾驶平台行驶预测单元预测的驾驶状态参数,并以平台行驶预测单元预测的驾驶状态参数为基准不断调整平台在虚拟行驶场景中的实际行驶状态参数;
所述多模式驾驶平台调整单元包括:1)坐标值差值计算子单元,用于实时计算当前实际坐标参数与预测坐标参数的差值;2)参数调整子单元,根据所述差值调整平台在虚拟行驶场景中的参数。
进一步地,所述转向装置至少包括下列一项:
1)触摸信号检测子单元,用于实时监测平台转向盘驾驶员触摸信号,并把产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元,用于对驾驶模式切换的判断;
2)转向执行子单元,根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制平台在虚拟行驶场景中的行驶角度;
3)转向盘转角信号检测子单元,用于实时监测平台转向盘转角信息,并把产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元。
进一步地,所述换档装置由继电器构成,控制不同继电器的闭合实现挡位的转换。
进一步地,所述刹车和油门装置至少包括下列一项:
1)刹车与油门角度监测子单元,实时监测平台的刹车与油门角度信号,并产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元;
2)刹车与油门控制子单元,根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制平台在虚拟行驶场景中的行驶速度。
第二方面,本发明提供了一种基于模拟器的多模式驾驶平台的控制方法,其特征在于,包括:
1)采集多模式驾驶平台有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息,该信息用来表征多模式驾驶平台在场景软件中的驾驶状态,包括以下至少一项:多模式驾驶平台起步参数、多模式驾驶平台行驶参数、多模式驾驶平台位置参数以及多模式驾驶平台速度参数;
2)根据上述有人驾驶模式下车辆行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测多模式驾驶平台行驶状态参数,其参数包括以下至少一项:多模式驾驶平台坐标线路参数、多模式驾驶平台速度参数;
3)将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行单元;平台执行程序,按照预测的行驶信息在虚拟场景中行驶(平台执行程序,根据函数指令控制多模式驾驶平台的转向装置、换档装置、刹车装置以及油门装置按照预测的行驶信息在虚拟行驶场景中行驶);
4)实时采集多模式驾驶平台的驾驶状态参数,并不断比较在虚拟行驶场景中,平台预测的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值,并根据平台预测的行驶状态参数为基准,调整平台在虚拟试验场景中的实际行驶状态参数。
进一步地,采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息包括:
1)采集多模式驾驶平台起步参数,所述起步参数包括多模式驾驶平台在虚拟场景中起步时轨迹坐标参数和速度参数;
2)采集多模式驾驶平台行驶参数,所述行驶参数包括多模式驾驶平台档位参数,刹车踏板和油门踏板角度参数以及转向盘转角参数;
3)采集多模式驾驶平台位置参数,所述位置参数包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的平面坐标参数以及行驶角度参数;
4)采集多模式驾驶平台速度参数,所述速度参数包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的速度参数、加速参数以及减速参数。
进一步地,根据多模式驾驶平台行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测出多模式驾驶平台行驶状态信息,包括:
1)建立场景平面直角坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的空间位置坐标信息;其中坐标原点,X,Y轴根据虚拟场景来设置;
2)建立运动极坐标,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的方向信息,坐标原点设置在虚拟场景中平台仿真的车辆中心点处,坐标系极轴方向始终保持和场景平面坐标系横坐标轴正方向一致;
3)预测平台行驶状态参数,根据上述参数,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,在所述平面直角坐标系中,预测坐标点的先后顺序,多模式驾驶平台按照预测好的坐标点在虚拟行驶场景中行驶。
进一步地,将所述预测的行驶状态信息转化为指令发送给上述多模式驾驶平台执行,包括:
1)构建多模式驾驶平台行驶参数函数;
2)将所述函数封装为指令发送给上述平台执行单元。
进一步地,步骤4)还包括:
1)计算坐标值差值,实时计算当前实际坐标参数与预测坐标参数的差值,当前实际坐标参数可有平台的行驶信息采集单元提供;
2)参数调整,根据所述差值调整平台在虚拟行驶场景中的速度参数和方向。
本发明的原理是:采集多模式驾驶平台有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;根据上述有人驾驶模式下车辆行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测多模式驾驶平台行驶状态参数;将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行部分;实时采集多模式驾驶平台的驾驶状态参数,并不断比较在虚拟行驶场景中,平台预测的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值,并根据平台预测的行驶状态参数为基准,调整平台在虚拟试验场景中的控制。
本发明基于驾驶模拟器,能够实现对无人驾驶的相关技术进行研究验证,也保障了实验的安全。本发明把对无人驾驶的研究和虚拟现实技术,模拟驾驶技术结合起来,为无人驾驶研究提供了更多的选择,未来的经济效果必定十分显著。
附图说明
图1为本发明示例性***构架图;
图2 为本发明控制装置结构示意图;
图3 为本发明控制方法流程图;
图4 为本发明控制方法示例说明图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明做进一步详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需说明的是,为了方便描述,附图中仅示了与发明有关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图及实施例详细说明本发明。
图1所示为本发明多模式驾驶平台控制装置和控制方法实施例的示例性***构架。
如图1所示,***构架可以包括本发明多模式驾驶平台1、平台2、平台3、网络、服务器和虚拟行驶场景。网络用以在平台和服务器之间提供通信链路,网络可以包括各种连接形式,例如有线,无线通信链路,以及光纤电缆等。
多模式驾驶平台1、2、3通过网络和服务器交互,以接受或发送数据。平台上可以安装部分程序应用,例如程序控制应用,程序调试应用等。
服务器可用于构建虚拟行驶场景,模拟现实中复杂道路情况,例如多模式驾驶平台1、2、3可在虚拟行驶场景仿真成一辆辆真实的车辆,可根据虚拟场景的道路交通情况在虚拟场景中行驶。服务器也提供多模式驾驶平台在虚拟场景中行驶信息,例如提供平台在虚拟场景中的位置参数和速度参数,位置参数包括三维坐标参数和行驶角度参数。服务器还可以在自主驾驶模式下,对多模式驾驶平台在虚拟场景中的行驶轨迹进行调整。例如平台在虚拟场景中的位置以及预测的坐标线路都由服务器提供,服务器对平台控制程序的控制参数进行调整,并将调整后的控制参数反馈给多模式驾驶平台。
需要说明的是,本发明实施例中提供的控制多模式驾驶平台自主驾驶(无人驾驶)的方法一般由服务器完成,相应的,用于控制多模式驾驶平台的控制装置一般设置在服务器中,执行装置设置在平台上。
虚拟行驶场景是基于虚拟现实技术,在服务器上构建的模拟真实道路复杂情况的场景,在有人驾驶模式下,利用不断变换的场景模拟人在道路上驾车的感觉。
图2所示出为控制多模式驾驶平台的控制装置,其中包括:多模式驾驶平台行驶信息采集单元、多模式驾驶平台行驶预测单元、多模式驾驶平台控制发送单元、多模式驾驶平台执行单元、多模式驾驶平台调整单元。多模式驾驶平台行驶信息采集单元用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息以及自主驾驶(无人驾驶)模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息。所述信息用来表征多模式驾驶平台在虚拟场景软件中的驾驶状态,包括以下至少一项:多模式驾驶平台启动(起步)参数、多模式驾驶平台行驶参数、多模式驾驶平台位置参数以及多模式驾驶平台速度参数。
多模式驾驶平台行驶预测单元用于根据上述多模式驾驶平台行驶信息采集单元采集的行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息、预测多模式驾驶平台行驶状态参数,其参数包括以下至少一项:多模式驾驶平台坐标线路参数、多模式驾驶平台速度参数。
多模式驾驶平台控制发送单元用于将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行单元。多模式驾驶平台执行单元用于控制多模式驾驶平台的转向装置、换档装置、刹车装置以及油门装置按照行驶预测单元预测的行驶信息在虚拟行驶场景中行驶。多模式驾驶平台调整单元用于在无人驾驶时,比较多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中上述平台的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值,并根据差值,调整平台在虚拟试验场景中的控制。
本实施例中,多模式驾驶平台行驶信息采集单元可包括两个部分,第一子单元用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;第二子单元,用于自主驾驶模式下,采集虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息,并把信息传递给平台调整单元。所获信息包括:多模式驾驶平台起步参数、所述起步参数包括多模式驾驶平台在虚拟场景中起步时轨迹坐标参数和速度参数;多模式驾驶平台行驶参数,所述行驶参数包括多模式驾驶平台档位参数、刹车踏板和油门踏板角度参数以及转向盘转角参数;多模式驾驶平台位置参数,所述位置参数包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的三维坐标参数以及行驶角度参数;多模式驾驶平台速度参数,所述速度参数包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的直行速度参数,转向速度参数、加速参数以及减速参数。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述多模式驾驶平台行驶预测单元可以包括:
1.平面坐标系建立子单元,用于建立平面直角坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的平面位置信息,平面坐标的原点设置在虚拟场景中的某个固定点处;2.运动平面坐标系建立子单元,用于建立极坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的方向信息,坐标原点设置于在虚拟场景中平台仿真的车辆中心点,所述极坐标系极轴方向始终保持和上述场景平面坐标系横轴(X轴)正方向一致;3.多模式驾驶平台行驶状态预测子单元,用于在所述平面直角坐标系中按照设定好路线,预测坐标点的先后顺序,多模式驾驶平台按照预测好的坐标点在虚拟行驶场景中行驶。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述多模式驾驶平台控制发送单元可以包括:函数构建子单元用于构建多模式驾驶平台行驶参数函数;函数发送子单元用于将所述函数封装为指令发送给平台执行单元。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述多模式驾驶平台执行单元可以包括转向装置、换档装置、刹车装置以及油门装置。所述多模式驾驶平台执行单元用于根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制上述装置。
在本实施例的一些可选的实现方式中,本实例所述转向装置还包括:触摸信号检测子单元,用于实时监测平台转向盘驾驶员触摸信号,并把产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元,用于对驾驶模式切换的判断;转向执行子单元,用于根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制平台在虚拟行驶场景中的行驶角度;转向盘转角信号检测子单元,用于实时监测平台转向盘转角信息,并产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元。
在本实施例的一些可选的实现方式中,本实例所述换挡装置可由继电器构成,控制不同继电器的闭合实现挡位的转换。
在本实施例的一些可选的实现方式中,本实例所述刹车和油门装置可包括刹车与油门角度监测子单元,用于实时监测平台的刹车与油门角度信号,并产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元。刹车与油门控制子单元,用于根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制平台在虚拟行驶场景中的行驶速度。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述调整单元包括: 坐标值差值计算子单元和参数调整子单元。坐标值差值计算子单元用于实时计算当前实际坐标参数与预测坐标参数的差值。参数调整子单元根据所述差值调整平台在虚拟行驶场景中的参数。平台的实际行驶状态参数由行驶信息采集单元提供。
进一步参考图3,所示位控制多模式驾驶平台的控制方法的一个实例流程图,其中包括:
采集多模式驾驶平台有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息。所述信息用来表征多模式驾驶平台在场景软件中的驾驶状态,包括以下至少一项:多模式驾驶平台起步参数,多模式驾驶平台行驶参数,多模式驾驶平台位置参数,以及多模式驾驶平台速度参数。需要说明的是,此处的行驶信息是有人驾驶模式下,平台在虚拟场景各种路况,各种天气,各种道路下的行驶信息,用于平台在虚拟场景中遇到不同路况,天气时做出相应的控制,使得平台在虚拟场景中像有人驾驶模式一样行驶。
有人驾驶模式下,平台在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息用来表示多模式驾驶平台在场景软件中的驾驶状态,这些状态用参数表示如:
起步参数(10、10.5、+5),其中括号内第前两个参数表示一定时间内横纵坐标的变化值,单位为米;第三个参数表示一定时间内是速度变化量;
行驶参数可以是(2、0、0.5、-0.1),其中,括号内第一个参数表示平台在虚拟场景中当前的行驶挡位,2表示前进2挡,0表示空挡,倒挡用-1表示;括号内第二个参数表示刹车踏板角度,0表示没有刹车,表示刹车踩到极限;第三个参数表示油门踏板角度,0表示不睬油门,1表示油门踩到极限;第四个参数表示转向盘角度,其变化范围在-1~+1之间,-1表示转向盘向逆时针方向转到极限,+1表示表示转向盘向顺时针方向转到极限,0则表示转向盘没有转动;
位置参数(56、-36、90),其中,括号内前两个参数表示平台在虚拟场景中场景平面直角坐标系的横纵坐标,单位为米;第三个参数表示平台在虚拟场景中运动平面坐标系极坐标的角坐标,90表示按逆时针方向坐标距离极轴的角度为90度;
速度参数(10、+2),其中,括号内第一个参数表示平台在虚拟场景中当前的速度,单位是米每秒;第二个参数表示当前的加速度值,“+”表示车辆在加速,单位为米每二次方秒。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述参数都可以通过服务器记录,在有人驾驶模式下不断跟新。
根据上述参数预测平台的行驶状态参数。得到上述参数后,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测坐标点的先后顺序。在虚拟行驶场景中,出发地和目的地都可以简化成两个坐标点来表示,道路也是由一组组坐标构成,例如从出发地A点(坐标(550、460))到目的地B点(坐标(785、854)),预测时根据虚拟场景中道路的坐标信息,把从A点到B点转化为一组坐标,按照坐标点的先后顺序连起来就是从A点到B点的路线轨迹,根据轨迹来选用速度参数。
将上述预测好的行驶状态参数转换为函数指令发送给平台执行装置。控制程序将不同参数封装发送不同的执行装置,控制平台在虚拟场景中行驶,指令发送是一个将参数转换为电信号的过程。
进一步结合图4来说明,多模式驾驶平台在根据函数指令行驶时,行驶轨迹或许或少会存在误差,而平台的控制程序本身有很多参数是可调的,这些参数会直接或间接影响平台在虚拟场景中的轨迹。为了提高控制精度,我们首先需要采集平台的虚拟场景中实际的坐标位置和速度。根据实际坐标位置和预测坐标位置的差值,调整对平台的控制。
第一步,采集平台在虚拟行驶场景中实时的坐标,方位,速度参数。平台的行驶信息采集单元可以根据服务器在虚拟场景中解析以上参数。
第二步,实时计算当前实际坐标参数与预测坐标参数的差值。计算时,始终选取离实际坐标值最近的下一个预测坐标点为基准,计算实际坐标值和上述坐标点之间的差值。
第三步,根据差值对平台的控制程序参数进行调整,使得车辆更好的在虚拟场景内行驶。
本文中所描述的具体实施例,仅仅是对本发明精神作举例说明,本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,包括:多模式驾驶平台行驶信息采集单元、多模式驾驶平台行驶预测单元、多模式驾驶平台控制发送单元、多模式驾驶平台执行单元、多模式驾驶平台调整单元;
所述多模式驾驶平台行驶信息采集单元,用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息以及自主驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;上述车辆行驶信息用来表征多模式驾驶平台在虚拟场景软件中的驾驶状态,包括以下至少一项:多模式驾驶平台起步参数、多模式驾驶平台行驶参数、多模式驾驶平台位置参数、多模式驾驶平台速度参数;
所述多模式驾驶平台行驶预测单元,用于根据上述多模式驾驶平台行驶信息采集单元采集的行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测多模式驾驶平台行驶状态参数,其参数包括以下至少一项:多模式驾驶平台坐标线路参数、多模式驾驶平台速度参数;
所述多模式驾驶平台控制发送单元,用于将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行单元;所述多模式驾驶平台执行单元,用来控制多模式驾驶平台的转向装置、换档装置、刹车装置以及油门装置按照行驶预测单元预测的行驶信息在虚拟行驶场景中行驶;
所述多模式驾驶平台调整单元,用来在无人驾驶时,比较多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中上述平台预测的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值,并根据差值,调整平台在虚拟试验场景中的控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,所述多模式驾驶平台行驶信息采集单元包括两个单元:第一子单元用于采集多模式驾驶平台在有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;第二子单元,用于自主驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息;所述车辆行驶信息包括:
1)多模式驾驶平台起步参数,包括多模式驾驶平台在虚拟场景中起步时轨迹坐标参数、速度参数;
2)多模式驾驶平台行驶参数,包括多模式驾驶平台档位参数、刹车踏板和油门踏板角度参数、转向盘转角参数;
3)多模式驾驶平台位置参数,包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的平面坐标参数以及行驶角度参数;
4)多模式驾驶平台速度参数,包括多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的速度参数、加速参数以及减速参数。
3.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,所述多模式驾驶平台行驶预测单元至少包括下列一项:
1)场景平面坐标系建立子单元,用于建立平面直角坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的位置信息;平面坐标的原点设置在虚拟场景的某个固定点处,坐标系横纵轴方向根据虚拟场景设定;
2)运动极坐标系建立子单元,用于建立极坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的方向信息,坐标原点设置于在虚拟场景中平台仿真的车辆中心点,坐标系极轴方向始终保持和场景平面坐标系横坐标轴正方向一致;
3)多模式驾驶平台行驶状态预测子单元,用于在所述平面直角坐标系中按照设定好路线,预测坐标点的先后顺序,多模式驾驶平台按照预测好的坐标点在虚拟行驶场景中行驶。
4.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,所述多模式驾驶平台控制发送单元,将所述预测的行驶状态信息转化为指令发送给多模式驾驶平台执行单元,包括:
1)函数构建子单元,用于构建多模式驾驶平台行驶参数函数;
2)函数发送子单元,用于将所述函数封装为指令发送给平台执行单元。
5.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,所述多模式驾驶平台调整单元,用于实时比较根据多模式驾驶平台行驶信息采集单元采集的行驶状态参数和多模式驾驶平台行驶预测单元预测的驾驶状态参数,并以平台行驶预测单元预测的驾驶状态参数为基准不断调整平台在虚拟行驶场景中的实际行驶状态参数;
所述多模式驾驶平台调整单元包括:1)坐标值差值计算子单元,用于实时计算当前实际坐标参数与预测坐标参数的差值;2)参数调整子单元,根据所述差值调整平台在虚拟行驶场景中的参数。
6.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,所述转向装置至少包括下列一项:
1)触摸信号检测子单元,用于实时监测平台转向盘驾驶员触摸信号,并把产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元,用于对驾驶模式切换的判断;
2)转向执行子单元,根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制平台在虚拟行驶场景中的行驶角度;
3)转向盘转角信号检测子单元,用于实时监测平台转向盘转角信息,并把产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元。
7.根据权利要求1所述的一种基于模拟器的多模式驾驶平台,其特征在于,所述刹车和油门装置至少包括下列一项:
1)刹车与油门角度监测子单元,实时监测平台的刹车与油门角度信号,并产生的信号发送给多模式驾驶平台行驶信息采集单元;
2)刹车与油门控制子单元,根据上述多模式驾驶平台控制发送单元发送的函数指令,控制平台在虚拟行驶场景中的行驶速度。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于模拟器的多模式驾驶平台的控制方法,其特征在于,包括:
1)采集多模式驾驶平台有人驾驶模式下,在虚拟行驶场景软件中的车辆行驶信息,该信息用来表征多模式驾驶平台在场景软件中的驾驶状态,包括以下至少一项:多模式驾驶平台起步参数、多模式驾驶平台行驶参数、多模式驾驶平台位置参数以及多模式驾驶平台速度参数;
2)根据上述有人驾驶模式下车辆行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测多模式驾驶平台行驶状态参数,其参数包括以下至少一项:多模式驾驶平台坐标线路参数、多模式驾驶平台速度参数;
3)将多模式驾驶平台预测的行驶信息发送给平台执行单元;平台执行程序,按照预测的行驶信息在虚拟场景中行驶;
4)实时采集多模式驾驶平台的驾驶状态参数,并不断比较在虚拟行驶场景中,平台预测的行驶状态参数与实际行驶状态参数差值,并根据平台预测的行驶状态参数为基准,调整平台在虚拟试验场景中的实际行驶状态参数。
9.根据权利要求8所述的基于模拟器的多模式驾驶平台的控制方法,其特征在于,根据多模式驾驶平台行驶信息,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,预测出多模式驾驶平台行驶状态信息,包括:
1)建立场景平面直角坐标系,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的空间位置坐标信息;其中坐标原点,X,Y轴根据虚拟场景来设置;
2)建立运动极坐标,用来表征多模式驾驶平台在虚拟行驶场景中的方向信息,坐标原点设置在虚拟场景中平台仿真的车辆中心点处,坐标系极轴方向始终保持和场景平面坐标系横坐标轴正方向一致;
3)预测平台行驶状态参数,根据上述参数,结合虚拟行驶场景中的路况信息和设定的坐标线路信息,在所述平面直角坐标系中,预测坐标点的先后顺序,多模式驾驶平台按照预测好的坐标点在虚拟行驶场景中行驶。
10.根据权利要求8所述的基于模拟器的多模式驾驶平台的控制方法,其特征在于,步骤4)还包括:
1)计算坐标值差值,实时计算当前实际坐标参数与预测坐标参数的差值,当前实际坐标参数可有平台的行驶信息采集单元提供;
2)参数调整,根据所述差值调整平台在虚拟行驶场景中的速度参数和方向。
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