CN114063476A - 领航辅助软件在环仿真测试方法、***、设备及存储介质 - Google Patents

领航辅助软件在环仿真测试方法、***、设备及存储介质 Download PDF

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马峥楠
唐惟胜
马桂香
付耿
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Abstract

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体为领航辅助软件在环仿真测试方法、***、设备及存储介质，利用软件加载生成的openDrive格式高精地图，在该静态路网上搭建动态场景；参考实车信息，配置仿真测试环境；设置NOP功能配置，同时输入本次出行终点；启动整个仿真测试***；判断本次仿真是否结束；判断本次仿真测试是否通过；本发明生成的仿真软件所需的openDrive格式高精地图，与第三方供应商所使用的高精地图管理模块内存在的高精地图信息是匹配的，解决了领航辅助(NOP)软件在环仿真测试***中虚实高精地图不匹配的关键问题；通过车机模拟，使用软件替换车机NOP交互功能，在不需要任何实车硬件的情况下，在计算设备中模拟车辆NOP功能，降低了测试成本，提升测试效率。

Description

领航辅助软件在环仿真测试方法、***、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体为领航辅助软件在环仿真测试方法、***、设备及存储介质。
背景技术
随着自动驾驶技术的日益发展，自动驾驶算法模块越来越复杂，功能也越来越强大，但与之而来的测试验证难度、危险系数也不断提升。例如ACC（AdaptiveCruiseControl）自适应巡航控制、AEB(AutomaticEmergencyBrake)自动紧急制动、LDW(LaneDepartureWarning)车道偏离警示***等相对简单的ADAS功能只需Camera(摄像头)、Radar(毫米波雷达)、轮速传感器等数个传感器以及相应的算法模块即可实现，但NOP(Navigateonpilot)领航辅助功能就比较复杂，需要依赖更多的传感器和算法模块，比如高精定位模块、高精地图、导航地图、地图导航模块等。因此，基于NOP的仿真测试非常困难。
发明内容
（一）发明目的
由于第三方供应商不直接提供高精地图，而是使用一个高精地图管理模块将车辆所在位置附近区域的高精地图信息给到地图导航模块。在仿真中验证NOP算法，必须依赖高精地图；实车NOP功能，使用车机进行用户交互和输出实时导航信息，但软件在环仿真中没有车机，故需要模拟车机部分功能，因此本发明提出一种领航辅助软件在环仿真测试方法、***、设备及存储介质。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明第一方面提供了一种领航辅助软件在环仿真测试方法，包括如下步骤：
步骤S01：根据实车道路测试数据离线生成openDrive格式高精地图；
步骤S02: 使用仿真软件加载openDrive格式高精地图，然后在该静态路网上搭建动态场景；
步骤S03：参考实车信息，配置仿真测试环境；
步骤S04: 设置NOP功能配置，同时输入本次出行终点；
步骤S05: 启动整个仿真测试***；
步骤S06: 判断本次仿真是否结束；若测试车辆到达终点或者仿真运行超时则认为本次仿真结束，否则认为本次仿真未结束；
步骤S07: 判断本次仿真测试是否通过；若本次仿真测试车辆到达终点且所有评估项均通过，则本次仿真测试通过；若仿真运行超时或者某一评估项未通过，则本次仿真测试不通过。
在本发明优选的一个技术方案中，所述步骤S01包括步骤：
步骤S011，加载实车道路测试数据；
步骤S012，在步骤S011加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；
步骤S013，根据步骤S012中所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；
步骤S014，根据步骤S013中重构的地图信息，生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图。
优选的，所述搭建动态场景包括障碍物行驶轨迹、行驶速度，并加入触发器控制障碍物状态变化，所述障碍物包括车辆、行人、动物中的一种或多种。
优选的，所述配置仿真测试环境包括配置虚拟摄像头传感器参数、虚拟毫米波雷达传感器参数、车辆模型参数。
优选的，所述NOP功能配置包括是否开启NOP功能、激进型或保守型驾驶模式选择。
本发明第二方面提供了一种领航辅助软件在环仿真测试***，包括：
仿真软件，所述仿真软件包括车辆模型、毫米波雷达数据模拟模块、摄像头数据模拟模块、定位模拟模块；
所述车辆模型，用于在仿真软件虚拟环境中搭建和实车匹配的车辆模型，并输出车辆底盘信息，接收NOP核心模块输出的车辆控制信息；
所述毫米波雷达数据模拟模块，用于在虚拟环境中模拟毫米波雷达数据；
所述摄像头数据模拟模块，用于在虚拟环境中模拟摄像头图像数据；
所述定位模拟模块，用于在虚拟环境中模拟车辆的定位信息；
车机模拟，所述车机模拟包括NOP功能交互、导航模拟模块、导航地图API，并结合定位模拟模块在虚拟环境中模拟的车辆定位信息；
所述NOP功能交互，用于用户设置NOP功能，输入本次出行终点；
所述导航模拟模块，结合NOP功能交互输入的本次出行终点，并调用导航地图API，输出模拟的实时导航信息；
高精地图管理模块，用于输出高精地图信息；
地图导航模块，结合所述导航模拟模块输出实时导航信息和高精地图管理模块输出的高精地图信息，获取基于高精地图的导航指令信息；
感知融合模块，用于接收模拟毫米波雷达数据和模拟摄像头图像数据，输出环境感知信息；
NOP核心模块，用于接收所述环境感知信息、车辆底盘信息、基于高精地图的导航指令信息，并输出车辆控制信息和测试信息；
数据管理模块，接收并处理NOP核心模块输出的测试信息生成仿真测试数据。
作为本发明一个优选的技术方案，其中，数据管理模块，还用于加载实车道路测试数据；所述领航辅助软件在环仿真测试***还包括：
地图信息提取模块，用于在加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；
数据重构模块，用于根据所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；
openDrive地图生成模块，用于根据重构的地图信息生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图。
本发明第三方面还提供了一种计算机设备，包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器，所述处理器执行所述计算机程序指令时，实现上述第一方面所述的领航辅助软件在环仿真测试方法。
本发明第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述第一方面所述的领航辅助软件在环仿真测试方法。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明利用实车道路测试数据，经过一系列的处理，生成了仿真软件所需的openDrive格式高精地图，并且与第三方供应商所使用的高精地图管理模块内存在的高精地图信息是匹配的，以此解决了领航辅助(NOP)软件在环仿真测试***中虚实高精地图不匹配的关键问题；
本发明通过车机模拟，使用软件替换车机NOP交互功能，在不需要任何实车硬件的情况下，在工作电脑中模拟车辆NOP功能，降低了测试成本，提升测试效率。
附图说明
图1为本发明实施仿真测试的流程框图；
图2为本发明一实施例中仿真测试***框图；
图3为本发明生成所需格式高精地图框图；
图4为现有技术实车测试***框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
为了更好的理解本发明，首先参考图4。在车机上设置本次出行的终点，车机结合导航地图以及GPS全球定位***的低精度定位信息，便可输出实时导航信息。地图导航模块结合车机输出的实时导航信息、高精地图管理模块以及高精定位模块输出的高精定位信息，便可得到基于高精地图的导航指令信息。高精定位模块输出高精定位信息需要依赖高精定位传感器和轮速传感器。感知融合模块接收到N个毫米波雷达信息和M个摄像头信息，输出环境感知信息。NOP核心模块接收到基于高精地图的导航指令信息、环境感知信息以及汽车底盘的底盘信息，输出汽车控制信息，给到汽车底盘形成闭环。同时NOP核心模块还将测试信息给到数据管理模块，然后经过一系列处理，生成测试数据。
在本发明中。
实施例一
参考图1，领航辅助软件在环仿真测试方法，包括如下步骤：
步骤S01：根据实车道路测试数据离线生成openDrive格式高精地图2；
其中，步骤S01包括：
步骤S011，加载实车道路测试数据；
步骤S012，在步骤S011加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；
步骤S013，根据步骤S012中所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；
步骤S014，根据步骤S013中重构的地图信息，生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图2。
步骤S02: 使用仿真软件加载openDrive格式高精地图2，然后在该静态路网上搭建动态场景，即图2中openScenario格式动态场景1；
搭建动态场景包括设置障碍物行驶轨迹、行驶速度，并加入触发器控制障碍物状态变化，所述障碍物包括车辆、行人、动物中的一种或多种，本实施中障碍物设置所有可能成为障碍的上述障碍物。
步骤S03：参考实车信息，配置仿真测试环境；例如配置虚拟摄像头传感器参数、虚拟毫米波雷达传感器参数、车辆模型参数，但本发明中不限于上述参数。
步骤S04: 设置NOP功能配置，同时输入本次出行终点；所述NOP功能配置包括是否开启NOP功能、激进型或保守型驾驶模式选择，作为示例而言，开启NOP功能，选择激进型驾驶模式。
步骤S05: 启动整个仿真测试***；
步骤S06: 判断本次仿真是否结束；若测试车辆到达终点或者仿真运行超时则认为本次仿真结束，否则认为本次仿真未结束；
步骤S07: 判断本次仿真测试是否通过；若本次仿真测试车辆到达终点且所有评估项均通过，则本次仿真测试通过；若仿真运行超时或者某一评估项未通过，则本次仿真测试不通过。
实施例二
参考图2，领航辅助软件在环仿真测试***，包括：
仿真软件，所述仿真软件3包括车辆模型4、毫米波雷达数据模拟模块5、摄像头数据模拟模块6、定位模拟模块7；其中openScenario格式动态场景1可以使用仿真软件3搭建动态场景然后自动生成；
所述车辆模型4，用于在仿真软件3虚拟环境中搭建和实车匹配的车辆模型，并输出车辆底盘信息，接收NOP核心模块13输出的车辆控制信息；
所述毫米波雷达数据模拟模块5，用于在虚拟环境中模拟毫米波雷达数据；
所述摄像头数据模拟模块6，用于在虚拟环境中模拟摄像头图像数据；
所述定位模拟模块7，用于在虚拟环境中模拟车辆的定位信息；
车机模拟9，所述车机模拟9包括NOP功能交互10、导航模拟模块11、导航地图API12，并结合定位模拟模块7在虚拟环境中模拟的车辆定位信息；
所述NOP功能交互10，用于用户设置NOP功能，输入本次出行终点；
所述导航模拟模块11，结合NOP功能交互输入的本次出行终点，并调用导航地图API12，输出模拟的实时导航信息；
高精地图管理模块15，用于输出高精地图信息；
地图导航模块14，结合所述导航模拟模块11输出实时导航信息和高精地图管理模块15输出的高精地图信息，获取基于高精地图的导航指令信息；
感知融合模块8，用于接收模拟毫米波雷达数据和模拟摄像头图像数据，输出环境感知信息；
NOP核心模块13，用于接收所述环境感知信息、车辆底盘信息、基于高精地图的导航指令信息，并输出车辆控制信息和测试信息；
数据管理模块16，接收并处理NOP核心模块13输出的测试信息生成仿真测试数据17。
实施例三
参考图3，基于上述实施例二的基础上，该领航辅助软件在环仿真测试***还包括：
地图信息提取模块，用于在数据管理模块加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；
数据重构模块，用于根据所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；
openDrive地图生成模块，用于根据重构的地图信息生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图。
实施例四
本发明还提供了一种计算机设备，包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器，所述处理器执行所述计算机程序指令时，实现以下步骤：
根据实车道路测试数据离线生成openDrive格式高精地图；使用仿真软件加载openDrive格式高精地图，然后在该静态路网上搭建动态场景；参考实车信息，配置仿真测试环境；设置NOP功能配置，同时输入本次出行终点；启动整个仿真测试***；判断本次仿真是否结束；若测试车辆到达终点或者仿真运行超时则认为本次仿真结束，否则认为本次仿真未结束；判断本次仿真测试是否通过；若本次仿真测试车辆到达终点且所有评估项均通过，则本次仿真测试通过；若仿真运行超时或者某一评估项未通过，则本次仿真测试不通过。
处理器执行所述计算机程序指令时，还实现以下步骤：
采用地图信息提取模块在数据管理模块加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；采用数据重构模块根据所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；采用openDrive地图生成模块根据重构的地图信息生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图。
在获取仿真软件所需的openDrive格式高精地图后，按照图3，实现对NOP软件在环仿真测试，其中openScenario格式动态场景可以使用仿真软件搭建动态场景然后自动生成。
实施例五
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时，实现以下步骤：
根据实车道路测试数据离线生成openDrive格式高精地图；使用仿真软件加载openDrive格式高精地图，然后在该静态路网上搭建动态场景；参考实车信息，配置仿真测试环境；设置NOP功能配置，同时输入本次出行终点；启动整个仿真测试***；判断本次仿真是否结束；若测试车辆到达终点或者仿真运行超时则认为本次仿真结束，否则认为本次仿真未结束；判断本次仿真测试是否通过；若本次仿真测试车辆到达终点且所有评估项均通过，则本次仿真测试通过；若仿真运行超时或者某一评估项未通过，则本次仿真测试不通过。
计算机程序指令被处理器执行时，还实现以下步骤：
采用地图信息提取模块在数据管理模块加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；采用数据重构模块根据所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；采用openDrive地图生成模块根据重构的地图信息生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图。
在获取仿真软件所需的openDrive格式高精地图后，按照图3，实现对NOP软件在环仿真测试，其中openScenario格式动态场景可以使用仿真软件搭建动态场景然后自动生成。
可以理解的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，而计算机可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、***或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、***或者器件使用或者与其结合使用。
在仿真软件中：车辆模型在仿真软件虚拟环境中搭建和实车匹配的车辆模型，并输出车辆底盘信息，接收NOP核心模块输出的车辆控制信息，毫米波雷达数据模拟模块在虚拟环境中模拟毫米波雷达数据，摄像头数据模拟模块在虚拟环境中模拟摄像头图像数据，定位模拟模块在虚拟环境中模拟车辆的定位信息；
在车机模拟中：
用户在NOP功能交互中设置NOP功能，输入本次出行终点，导航模拟模块结合NOP功能交互输入的本次出行终点，并调用导航地图API，输出模拟的实时导航信息，高精地图管理模块输出高精地图信息，地图导航模块结合所述导航模拟模块输出实时导航信息和高精地图管理模块输出的高精地图信息，获取基于高精地图的导航指令信息，感知融合模块接收模拟毫米波雷达数据和模拟摄像头图像数据，输出环境感知信息，NOP核心模块接收所述环境感知信息、车辆底盘信息、基于高精地图的导航指令信息，并输出车辆控制信息和测试信息，数据管理模块接收并处理NOP核心模块输出的测试信息生成仿真测试数据。需要说明的是，车机模拟中结合了定位模拟模块在虚拟环境中模拟的车辆定位信息。
本发明通过利用实车道路测试数据，经过一系列的处理，生成了仿真软件所需的openDrive格式高精地图，并且与第三方供应商所使用的高精地图管理模块内存在的高精地图信息是匹配的，解决了领航辅助(NOP)软件在环仿真测试***中虚实高精地图不匹配的问题。通过对车机模拟，采用软件来替代车机NOP交互功能，降低了测试成本，提升测试效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.领航辅助软件在环仿真测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S01：根据实车道路测试数据离线生成openDrive格式高精地图；
步骤S02: 使用仿真软件加载openDrive格式高精地图，然后在该静态路网上搭建动态场景；
步骤S03：参考实车信息，配置仿真测试环境；
步骤S04: 设置NOP功能配置，同时输入本次出行终点；
步骤S05: 启动整个仿真测试***；
步骤S06: 判断本次仿真是否结束；若测试车辆到达终点或者仿真运行超时则认为本次仿真结束，否则认为本次仿真未结束；
步骤S07: 判断本次仿真测试是否通过；若本次仿真测试车辆到达终点且所有评估项均通过，则本次仿真测试通过；若仿真运行超时或者某一评估项未通过，则本次仿真测试不通过。
2.根据权利要求1所述的领航辅助软件在环仿真测试方法，其特征在于，所述步骤S01包括步骤：
步骤S011，加载实车道路测试数据；
步骤S012，在步骤S011加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；
步骤S013，根据步骤S012中所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；
步骤S014，根据步骤S013中重构的地图信息，生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图。
3.根据权利要求1所述的领航辅助软件在环仿真测试方法，其特征在于，所述搭建动态场景包括障碍物行驶轨迹、行驶速度，并加入触发器控制障碍物状态变化，所述障碍物包括车辆、行人、动物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的领航辅助软件在环仿真测试方法，其特征在于，所述配置仿真测试环境包括配置虚拟摄像头传感器参数、虚拟毫米波雷达传感器参数、车辆模型参数。
5.根据权利要求1所述的领航辅助软件在环仿真测试方法，其特征在于，所述NOP功能配置包括是否开启NOP功能、激进型或保守型驾驶模式选择。
6.领航辅助软件在环仿真测试***，其特征在于，包括：
仿真软件，所述仿真软件包括车辆模型、毫米波雷达数据模拟模块、摄像头数据模拟模块、定位模拟模块；
所述车辆模型，用于在仿真软件虚拟环境中搭建和实车匹配的车辆模型，并输出车辆底盘信息，接收NOP核心模块输出的车辆控制信息；
所述毫米波雷达数据模拟模块，用于在虚拟环境中模拟毫米波雷达数据；
所述摄像头数据模拟模块，用于在虚拟环境中模拟摄像头图像数据；
所述定位模拟模块，用于在虚拟环境中模拟车辆的定位信息；
车机模拟，所述车机模拟包括NOP功能交互、导航模拟模块、导航地图API，并结合定位模拟模块在虚拟环境中模拟的车辆定位信息；
所述NOP功能交互，用于用户设置NOP功能，输入本次出行终点；
所述导航模拟模块，结合NOP功能交互输入的本次出行终点，并调用导航地图API，输出模拟的实时导航信息；
高精地图管理模块，用于输出高精地图信息；
地图导航模块，结合所述导航模拟模块输出实时导航信息和高精地图管理模块输出的高精地图信息，获取基于高精地图的导航指令信息；
感知融合模块，用于接收模拟毫米波雷达数据和模拟摄像头图像数据，输出环境感知信息；
NOP核心模块，用于接收所述环境感知信息、车辆底盘信息、基于高精地图的导航指令信息，并输出车辆控制信息和测试信息；
数据管理模块，接收并处理NOP核心模块输出的测试信息生成仿真测试数据。
7.根据权利要求6所述的领航辅助软件在环仿真测试***，其特征在于，数据管理模块，还用于加载实车道路测试数据；所述***还包括：
地图信息提取模块，用于在加载的实车测试数据中提取所需地图相关信息；
数据重构模块，用于根据所提取的地图相关信息，进行地图信息重构；
openDrive地图生成模块，用于根据重构的地图信息生成仿真软件所需的openDrive格式高精地图。
8.一种计算机设备，包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序指令时，实现权利要求1-5任意一项所述的领航辅助软件在环仿真测试方法。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述的领航辅助软件在环仿真测试方法。
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