CN111090915A - 自动驾驶仿真方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出一种自动驾驶仿真方法、装置和存储介质。该方法包括：以预设时间间隔设置仿真时间轴；将每一条场景数据的时间戳添加至所述仿真时间轴；根据需要模拟的异常类型，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳；根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据。本发明实施例的技术方案可以在仿真测试中模拟异常情况的发生对自动驾驶车辆的影响。
Description
技术领域
本发明涉及仿真技术领域，尤其涉及一种自动驾驶仿真方法、装置和存储介质。
背景技术
在进行自动驾驶仿真时，仿真环境与车上环境不相同，无法准确的复现算法在路上测试时遇到的问题。在仿真环境中，如果各个模块的运行方式与在车上的运行方式相同，可能会导致模块运行异常，如模块运行时间过长或模块触发顺序不一致等。
发明内容
本发明实施例提供一种自动驾驶仿真方法、装置和存储介质，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶仿真方法，包括：
以预设时间间隔设置仿真时间轴；
将每一条场景数据的时间戳添加至所述仿真时间轴；
根据需要模拟的异常类型，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳；
根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据。
在一种实现方式中，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
随机调整两个或多个所述时间戳在所述仿真时间轴上的位置。
在一种实施方式中，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴上，随机移除一个或多个所述时间戳。
在一种实施方式中，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴上，移除与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳。
在一种实施方式中，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴的预设位置上插入某一所述仿真模块的重启时间戳，以在仿真时间推进至所述预设位置时重启所述仿真模块。
在一种实施方式中，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴上，将与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳更新为故障时间戳，以在仿真时间推进至所述故障时间戳时，调用与所述故障时间戳相对应的故障仿真模块。
第二方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶仿真装置，包括：
设置模块，用于以预设时间间隔设置仿真时间轴；
添加模块，用于将每一条场景数据的时间戳添加至所述仿真时间轴；
调整模块，用于根据需要模拟的异常类型，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳；
调用模块，用于根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据。
在一种实施方式中，所述调整模块包括：
随机调整子模块，用于随机调整两个或多个所述时间戳在所述仿真时间轴上的位置。
在一种实施方式中，所述调整模块包括：
随机移除子模块，用于在所述仿真时间轴上，随机移除一个或多个所述时间戳。
在一种实施方式中，所述调整模块包括：
移除子模块，用于在所述仿真时间轴上，移除与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳。
在一种实施方式中，所述调整模块包括：
插入子模块，用于在所述仿真时间轴的预设位置上插入某一所述仿真模块的重启时间戳，以在仿真时间推进至所述预设位置时重启所述仿真模块。
在一种实施方式中，所述调整模块包括：
更新子模块，用于在所述仿真时间轴上，将与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳更新为故障时间戳，以在仿真时间推进至所述故障时间戳时，调用与所述故障时间戳相对应的故障仿真模块。
第三方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶仿真装置，所述装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，所述装置的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持所述装置执行上述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述装置还可以包括通信接口，用于与其他设备或通信网络通信。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储自动驾驶仿真装置所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述方法所涉及的程序。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：可以在仿真测试中准确复现因算法出现的问题，提高仿真测试的准确性。
上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：可以在仿真测试中模拟异常情况的发生对自动驾驶车辆的影响。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1示出了根据本发明实施例的自动驾驶仿真方法的流程图。
图2示出了根据本发明实施例的自动驾驶仿真方法的仿真时间轴的示意图。
图3示出了根据本发明实施例的一种实施方式的自动驾驶仿真方法的仿真时间轴的示意图。
图4示出了根据本发明实施例的另一种实施方式的自动驾驶仿真方法的仿真时间轴的示意图。
图5示出了根据本发明实施例的又一种实施方式的自动驾驶仿真方法的仿真时间轴的示意图。
图6示出了根据本发明实施例的再一种实施方式的自动驾驶仿真方法的仿真时间轴的示意图。
图7示出了根据本发明实施例的再一种实施方式的自动驾驶仿真方法的仿真时间轴的示意图。
图8示出了根据本发明实施例的自动驾驶仿真装置的结构框图。
图9示出了根据本发明实施例的自动驾驶仿真装置的结构框图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
图1示出了根据本发明实施例的自动驾驶仿真方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
S10、以预设时间间隔设置仿真时间轴；
S20、将每一条场景数据的时间戳添加至所述仿真时间轴；
S30、根据需要模拟的异常类型，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳；
S40、根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据。
如图2所示，本发明实施例中，可以以预设的时间间隔T设置仿真时间轴。获取每一条场景数据的采集时间，并将场景数据的采集时间作为该场景数据的时间戳。例如：8条场景数据分别对应于时间戳1、时间戳2……时间戳8。进一步地，将每一个时间戳添加至仿真时间轴中。其中，场景数据可以是路上采集的真实场景数据。场景数据可以包括行人行为数据、障碍车行为数据、道路数据等。
在仿真环境中，可以有若干个功能模块，用于输出场景数据。需要说明的是，不同的场景数据可以由同一个仿真模块输出。例如：与时间戳1对应的场景数据以及与时间戳6对应的场景数据均可以由仿真模块A输出。
本发明实施例，可以根据时间戳在仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据，以供自动驾驶车辆的仿真测试所用。例如：在仿真时间推进至时间戳1时，调用仿真模块A，以输出与时间戳1对应的场景数据；在仿真时间推进至时间戳2时，调用仿真模块C，以输出与时间戳2对应的场景数据。
本发明实施例中，场景数据的时间戳决定了仿真模块的调用顺序，可以避免在仿真环境中出现仿真模块运行时间或触发顺序的异常，进而在仿真测试时可以准确复现因车辆算法出现的问题，提高仿真测试的准确性。进一步地，根据需要模拟的异常类型，调整至少一个时间戳，进而改变仿真模块的调用，以模拟异常情况的发生对自动驾驶车辆的影响。
在一种可能的实现方式中，异常类型可以包括仿真模块执行乱序。为了模拟该异常类型，可以随机调整两个或多个时间戳在仿真时间轴上的位置，进而改变对应的仿真模块的调用顺序。
例如：如图3所示，随机交换时间戳2和时间戳3的位置，以及随机交换时间戳7和时间戳8的位置，进而可以改变仿真模块B和仿真模块C的部分调用顺序，从而模拟仿真模块B和仿真模块C执行乱序时对自动驾驶车辆的影响。
在一种可能的实现方式中，异常类型可以包括仿真模块丢帧。为了模拟该异常类型，可以在仿真时间轴上，随机移除一个或多个时间戳，进而禁止与该一个或多个时间戳相对应的场景数据的输出。
例如：如图4所示，在仿真时间轴上，随机移除时间戳4，可以模拟仿真模块B出现偶发的消息(场景数据)缺失(丢帧)对自动驾驶车辆的影响。
在一种可能的实现方式中，异常类型可以包括仿真模块崩溃。为了模拟该异常类型，可以在仿真时间轴上，移除与某一仿真模块相对应的全部时间戳，进而禁止该仿真模块的调用。
例如：如图5所示，在仿真时间轴上，移除与仿真模块B对应的全部时间戳，即移除时间戳2、时间戳4和时间戳7，可以模拟仿真模块B出现崩溃对自动驾驶车辆的影响。
在一种可能的实现方式中，异常类型可以包括仿真模块重启。为了模拟该异常类型，可以在仿真时间轴的预设位置上插入某一仿真模块的重启时间戳，以在仿真时间推进至该预设位置时，重启该仿真模块。
例如：如图6所示，在时间戳3与时间戳4之间的某一预设位置上，插入重启时间戳。当仿真时间推进至重启时间戳所在的位置时，可以在仿真模块B被调用之前重启仿真模块B，从而模拟仿真模块B重启对自动驾驶车辆的影响。
在一种可能的实现方式中，异常类型可以包括故障注入。为了模拟该异常类型，可以在仿真时间轴上，将与某一仿真模块相对应的全部时间戳更新为故障时间戳，以在仿真时间推进至故障时间戳时，调用与故障时间戳相对应的故障仿真模块。
例如：如图7所示，在仿真时间轴上，将与仿真模块B相对应的全部时间戳更新为故障时间戳。即将时间戳2替换为故障时间戳1；将时间戳4更新为故障时间戳2；将时间戳7更新为故障时间戳3。当仿真时间推进至故障时间戳1、故障时间戳2和故障时间戳3时，将调用对应的故障仿真模块B1，从而模拟仿真模块B的输出被故障仿真模块B1的输出代替时对自动驾驶车辆的影响。
在一种可能的实现方式中，仿真测试可以模拟多种异常类型并行的情况，即可以执行多种时间戳调整方式，并根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用对应的仿真模块。
在自动驾驶车辆的仿真测试中，需要自动驾驶车辆可以正确地应对包括故障在内的各种异常情况，本发明实施例可以提供一种自动驾驶仿真方法，以在模拟环境中实现自动驾驶车辆的异常情况的仿真。
图8示出了根据本发明实施例的自动驾驶仿真装置的结构框图。如图8所示，本发明实施例的自动驾驶仿真装置可以包括：
设置模块10，用于以预设时间间隔设置仿真时间轴；
添加模块20，用于将每一条场景数据的时间戳添加至所述仿真时间轴；
调整模块30，用于根据需要模拟的异常类型，调整至少一个所述时间戳在所述仿真时间轴上的位置；
调用模块40，用于根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据。
在一种可能的实现方式中，调整模块30可以包括：
随机调整子模块，用于随机调整两个或多个所述时间戳在所述仿真时间轴上的位置。
在一种可能的实现方式中，调整模块30可以包括：
随机移除子模块，用于在所述仿真时间轴上，随机移除一个或多个所述时间戳。
在一种可能的实现方式中，调整模块30可以包括：
移除子模块，用于在所述仿真时间轴上，移除与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳。
在一种可能的实现方式中，调整模块30可以包括：
插入子模块，用于在所述仿真时间轴的预设位置上插入某一所述仿真模块的重启时间戳，以在仿真时间推进至所述预设位置时重启所述仿真模块。
在一种可能的实现方式中，调整模块30可以包括：
更新子模，用于在所述仿真时间轴上，将与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳更新为故障时间戳，以在仿真时间推进至所述故障时间戳时，调用与所述故障时间戳相对应的故障仿真模块。
本发明实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。
图9示出了根据本发明实施例的自动驾驶仿真装置的结构框图。如图9所示，该装置包括：存储器910和处理器920，存储器910内存储有可在处理器920上执行的计算机程序。所述处理器920执行所述计算机程序时实现上述实施例中的自动驾驶仿真方法。所述存储器910和处理器920的数量可以为一个或多个。
该装置还包括：
通信接口930，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。
存储器910可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器910、处理器920和通信接口930独立实现，则存储器910、处理器920和通信接口930可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，PeripheralComponent Interconnect)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended IndustryStandard Component)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器910、处理器920及通信接口930集成在一块芯片上，则存储器910、处理器920及通信接口930可以通过内部接口完成相互间的通信。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种自动驾驶仿真方法，其特征在于，包括：
以预设时间间隔设置仿真时间轴；
将每一条场景数据的时间戳添加至所述仿真时间轴；
根据需要模拟的异常类型，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳；
根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
随机调整两个或多个所述时间戳在所述仿真时间轴上的位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴上，随机移除一个或多个所述时间戳。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴上，移除与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴的预设位置上插入某一所述仿真模块的重启时间戳，以在仿真时间推进至所述预设位置时重启所述仿真模块。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳，包括：
在所述仿真时间轴上，将与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳更新为故障时间戳，以在仿真时间推进至所述故障时间戳时，调用与所述故障时间戳相对应的故障仿真模块。
7.一种自动驾驶仿真装置，其特征在于，包括：
设置模块，用于以预设时间间隔设置仿真时间轴；
添加模块，用于将每一条场景数据的时间戳添加至所述仿真时间轴；
调整模块，用于根据需要模拟的异常类型，调整所述仿真时间轴上的至少一个时间戳；
调用模块，用于根据各时间戳在调整之后的仿真时间轴上的位置，调用仿真模块，以输出对应的场景数据。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：
随机调整子模块，用于随机调整两个或多个所述时间戳在所述仿真时间轴上的位置。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：
随机移除子模块，用于在所述仿真时间轴上，随机移除一个或多个所述时间戳。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：
移除子模块，用于在所述仿真时间轴上，移除与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：
插入子模块，用于在所述仿真时间轴的预设位置上插入某一所述仿真模块的重启时间戳，以在仿真时间推进至所述预设位置时重启所述仿真模块。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：
更新子模块，用于在所述仿真时间轴上，将与某一所述仿真模块相对应的全部所述时间戳更新为故障时间戳，以在仿真时间推进至所述故障时间戳时，调用与所述故障时间戳相对应的故障仿真模块。
13.一种自动驾驶仿真装置，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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