CN111353221A - 自动驾驶仿真方法和装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

自动驾驶仿真方法和装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN111353221A
CN111353221A CN202010113305.9A CN202010113305A CN111353221A CN 111353221 A CN111353221 A CN 111353221A CN 202010113305 A CN202010113305 A CN 202010113305A CN 111353221 A CN111353221 A CN 111353221A
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朱裕章
邱聪
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Shanghai Sensetime Lingang Intelligent Technology Co Ltd
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Abstract

本公开实施例公开了一种自动驾驶仿真方法和装置、电子设备及存储介质,其中方法包括:消息管理器接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,所述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息;所述消息管理器对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息,向自动驾驶系统发送所述第二底盘信息和所述第二定位信息;所述消息管理器接收所述自动驾驶系统发送的第一控制信号,对所述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,所述第二控制信号用于所述车辆仿真器更新所述车辆状态信息;所述消息管理器向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号。

Description

自动驾驶仿真方法和装置、电子设备及存储介质
技术领域
本公开涉及模拟器仿真技术领域,具体涉及一种自动驾驶仿真方法和装置、电子设备及存储介质。
背景技术
自动驾驶系统在研发过程中需要不断地进行测试,但是自动驾驶系统经过路测的周期比较长,测试效率比较低,而如果在一个比较真实的自动驾驶仿真测试装置中进行测试,不仅能够充分测试在丰富场景下自动驾驶系统的表现,还能及时反馈问题,加快系统的迭代。
目前市面上存在许多用于自动驾驶系统测试的车辆仿真器,然而对于具体的自动驾驶项目,可配套使用的车辆仿真拟器通常比较有限,在使用时车辆仿真器能够提供的数据或者数据接口并不能满足特定的自动驾驶系统的数据需求,使得自动驾驶系统基于车辆仿真器无法较好地匹配测试。
发明内容
本公开实施例提供了一种自动驾驶仿真方法和装置、电子设备及存储介质。
本公开实施例第一方面提供一种自动驾驶仿真方法,包括:
消息管理器接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,所述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息;
所述消息管理器对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息,向自动驾驶系统发送所述第二底盘信息和所述第二定位信息;
所述消息管理器接收所述自动驾驶系统发送的第一控制信号,对所述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,所述第二控制信号用于所述车辆仿真器更新所述车辆状态信息;
所述消息管理器向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号。
在一种可选的实施方式中,所述消息管理器向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号之后,所述方法还包括:
所述消息管理器接收所述车辆仿真器发送的第二车辆状态信息,其中,所述第二车辆状态信息包括由所述车辆仿真器根据所述第二控制信号更新所述车辆状态信息后获得的第三底盘信息和第三定位信息。
在一种可选的实施方式中,所述第二控制信号包括以下一种或多种:待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位、方向盘转角;
和/或,
所述第一底盘信息包括以下一种或多种:速度、加速度、姿态信息;
所述姿态信息包括以下一种或多种:偏航角、方向盘转角。
在一种可选的实施方式中,所述方法还包括:
所述消息管理器对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得目标车辆的信息,向智能体管理器发送所述目标车辆的信息,其中,所述目标车辆为所述车辆仿真器中的仿真车辆,所述目标车辆的信息用于:所述智能体管理器在加载车辆仿真场景的情况下,根据所述目标车辆的信息更新所述车辆仿真场景中智能体的状态以获得第一感知信息;
所述消息管理器对所述第一感知信息进行格式转换,获得第二感知信息,向所述自动驾驶系统发送所述第二感知信息,以使所述自动驾驶系统根据所述第二感知信息和所述第二车辆状态信息进行决策规划,获得所述第一控制信号。
本公开实施例第二方面提供了一种消息管理器,包括:
传输模块,用于接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,所述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息;
转换模块,用于对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息;所述传输模块还用于,向自动驾驶系统发送所述第二底盘信息和所述第二定位信息;
所述传输模块还用于,接收所述自动驾驶系统发送的第一控制信号;所述转换模块还用于,对所述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,所述第二控制信号用于所述车辆仿真器更新所述车辆状态信息;
所述传输模块还用于,向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号。
可选的,所述传输模块还用于,向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号之后,接收所述车辆仿真器发送的第二车辆状态信息,其中,所述第二车辆状态信息包括由所述车辆仿真器根据所述第二控制信号更新所述车辆状态信息后获得的第三底盘信息和第三定位信息。
可选的,所述第二控制信号包括:待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位和/或方向盘转角;
和/或,
所述第一底盘信息包括速度、加速度和/或姿态信息,所述姿态信息包括偏航角和/或方向盘转角。
可选的,所述转换模块还用于,对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得目标车辆的信息;所述传输模块还用于,向智能体管理器发送所述目标车辆的信息,其中,所述目标车辆的信息用于:所述智能体管理器在加载车辆仿真场景的情况下,根据所述目标车辆的信息更新所述车辆仿真场景中智能体的状态以获得第一感知信息;
所述转换模块还用于,对所述第一感知信息进行格式转换,获得第二感知信息;所述传输模块还用于,向所述自动驾驶系统发送所述第二感知信息,以使所述自动驾驶系统根据所述第二感知信息和所述第二车辆状态信息进行决策规划,获得所述第一控制信号。
本公开实施例第三方面提供一种自动驾驶仿真测试系统,包括:
自动驾驶系统、车辆仿真器和上述第二方面所述的消息管理器。
可选的,所述自动驾驶系统包括定位模块、地图模块、决策规划模块和控制器,其中:
所述地图模块,用于加载地图并在地图上显示至少一个目标车辆;
所述定位模块用于获取来自所述消息管理器的第二底盘信息和第二位置信息,并根据所述第二底盘信息和所述第二位置信息确定并更新所述地图中所述目标车辆的状态,所述目标车辆为所述车辆仿真器中的仿真车辆;
所述决策规划模块,用于根据所述目标车辆的状态和来自消息管理器的第二感知信息,确定所述地图中的所述目标车辆的驾驶决策结果;所述控制器用于根据所述目标车辆的所述驾驶决策结果获得第一控制信号,向所述消息管理器发送所述第一控制信号。
可选的,所述车辆仿真器存储有车辆动力学模型,所述车辆动力学模型基于通过实际车辆传感器采集的车辆行驶过程中的数据预先建立;
所述车辆仿真器用于:
获取所述消息管理器发送的第二控制信号;
基于所述车辆动力学模型和所述第二控制信号更新车辆状态信息,获得第二车辆状态信息,所述第二车辆状态信息包括第三底盘信息和第三定位信息;
向所述消息管理器发送所述第二车辆状态信息。
可选的,所述第二控制信号包括待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位和方向盘转角;
所述车辆仿真器具体用于,根据预设的车辆的油门数据、刹车数据、档位与车辆的速度、加速度的映射关系,获得所述第二控制信号中的油门数据、刹车数据和档位对应的第一速度和第一加速度;
根据预设的车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系,将所述第二控制信号中的方向盘转角转换为对应的第一前轮转角;
获取所述目标车辆的第一偏航角,以及车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离和车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离;
基于所述定位信息、所述第一速度、所述第一加速度、所述第一前轮转角、所述第一偏航角、所述车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离和所述车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离,获得所述第二车辆状态信息。
可选的,还包括车辆动力学模型建立模块,用于:
获取通过传感器采集的真实车辆在道路上行驶的第一数据,所述第一数据包括多组油门数据、刹车数据与速度、加速度,其中所述油门数据、所述刹车数据与所述速度、所述加速度具有对应关系;
基于所述第一数据构建车辆的油门数据、刹车数据、档位与速度、加速度的映射关系;
获取通过传感器采集的真实车辆在道路上行驶的第二数据,所述第二数据包括多组方向盘转角和车辆前轮转角,所述方向盘转角和所述车辆前轮转角具有对应关系;
基于所述第二数据构建车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系;
基于所述映射关系和所述转动比例关系获得车辆动力学模型。
可选的,还包括:
智能体管理器,用于:
加载车辆仿真场景,所述车辆仿真场景包括智能体,所述智能体包括至少一车辆;
接收来自消息管理器的目标车辆的信息,根据所述目标车辆的信息更新所述车辆仿真场景中所述智能体的状态,获得第一感知信息;
向所述消息管理器发送所述第一感知信息。
可选的,所述智能体管理器还用于:
将所述车辆仿真场景中的仿真车辆的信息发送给所述车辆仿真场景中的其他智能体,以使所述其他智能体根据所述仿真车辆的信息更新自身状态;以及将所述其他智能体的信息发送给所述仿真车辆,以使所述仿真车辆根据所述其他智能体的信息更新自身状态。
可选的,所述智能体还包括以下一种或多种:非机动车、动物、行人、交通锥、交通灯、交通标志、道路标识、车道线、障碍物。
本公开实施例第四方面提供一种电子设备,包括处理器以及存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序被配置成由所述处理器执行,所述处理器用于执行如本公开实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。
本公开实施例第五方面提供另一种电子设备,包括处理器以及存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序被配置成由所述处理器执行,所述处理器用于控制如本公开实施例第二方面的消息管理器运行,或者,控制如本公开实施例第三方面的自动驾驶仿真测试系统运行。
本公开实施例第六方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如本公开实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤,或者,使得所述处理器控制如本公开实施例第二方面述的消息管理器运行,或者,使得所述处理器控制如本公开实施例第三方面所述的系统运行。
本公开实施例第七方面提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面及其任一种可能的实现方式的方法。
本公开实施例通过消息管理器接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,上述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息,再对上述第一底盘信息和上述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息,向自动驾驶系统发送上述第二底盘信息和上述第二定位信息,上述消息管理器还接收上述自动驾驶系统发送的第一控制信号,对上述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,上述第二控制信号用于上述车辆仿真器更新上述车辆状态信息,上述消息管理器向上述车辆仿真器发送上述第二控制信号,可以实现数据格式转换和转发的功能,通过消息管理器转换后的数据格式更用于转发对象接收并处理,使自动驾驶仿真测试能够快速、正确执行,提高数据处理的稳定性。比如,消息管理器可以将待测试的自动驾驶系统的自定义控制信号转换为通用的、可被车辆仿真器识别并处理的控制信号,便于更准确地在车辆仿真器中执行自动驾驶仿真任务。由于控制信号主要包括车辆的底盘信息和定位信息这些较为简单的参数,解析简便,因此消息管理器可以快速地进行识别和转换。同时使车辆仿真器和自动驾驶系统不再需要配套开发,即可以在不修改车辆仿真器源码或者自动驾驶系统源码的基础上,只需更换中间的消息管理器则可以进行数据交换并准确完成自动驾驶仿真测试,提高了自动驾驶系统的兼容性,和自动驾驶仿真测试系统的通用性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,这些附图示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
图1是本公开实施例公开的一种自动驾驶仿真方法的流程示意图;
图2是本公开实施例公开的一种消息管理器的结构示意图;
图3是本公开实施例公开的一种自动驾驶仿真测试系统的架构示意图;
图4是本公开实施例公开的另一种自动驾驶仿真测试系统的结构示意图;
图5是本公开实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,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,都属于本公开保护的范围。
本公开中的术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面对本公开实施例进行详细介绍。
请参阅图1,图1是本公开实施例公开的一种自动驾驶仿真方法的流程示意图,如图1所示,该自动驾驶仿真方法可以由消息管理器执行,具体可包括如下步骤:
101、消息管理器接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,上述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息。
本公开实施例中涉及的自动驾驶系统(Auto Driving System),又称自动驾驶控制系统,用于控制汽车或机器人在无人驾驶控制的情形下自动行驶。
通过车辆仿真器可以实现自动驾驶系统的车辆仿真,测试自动驾驶系统性能。而本公开实施例中的消息管理器可以实现自动驾驶系统和车辆仿真器之间的数据转换和转发。
上述消息管理器可以为硬件设备,该自动驾驶仿真方法可以通过消息管理器中的处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。在一种实施方式中,上述消息管理器的产品形态也可能是软件,或者软硬一体的电子设备等等。比如通过软件侧的平台开发,可以在软件测获得软件形态的消息管理器,或者将开发设计的软件程序部署在电子设备上,以执行如图1实施例中的消息管理器可执行的方法。
本公开实施例通过设置消息管理器作为中间站,可以进行数据处理和转发,作为车辆仿真器器和自动驾驶系统的数据交流桥梁,可以解决一般车辆仿真器能够提供的数据或者数据接口并不满足特定的自动驾驶系统项目的数据需求,两者无法进行数据交换的问题。
具体的,消息管理器可以接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,上述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息。
其中,上述第一底盘信息可包括以下一种或多种:速度、加速度、姿态信息;姿态信息包括以下一种或多种:偏航角、方向盘转角。上述第一定位信息为目标车辆的定位信息,具体可以为坐标信息或者经纬度信息等。
以目标车辆作为本次自动驾驶系统和车辆仿真器进行仿真的车辆为例,车辆仿真器可以根据自动驾驶系统发送的、经消息管理器转换和转发的控制信号进行车辆仿真处理,获得目标车辆的车辆状态信息,其中自动驾驶系统所输出的控制信号可包括以下一种或多种:目标车辆的待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位、方向盘转角,这些数据可以由自动驾驶系统自带的自动驾驶算法获得,并周期性地更新。
在接收到车辆仿真器发送的第一车辆状态信息之后,可以执行步骤102。
在一种可选的实施方式中,对于自动驾驶仿真任务可以设置智能体管理器,该方法还包括:
上述消息管理器对上述第一底盘信息和上述第一定位信息进行格式转换,获得目标车辆的信息,向智能体管理器发送上述目标车辆的信息,其中,上述目标车辆为上述车辆仿真器中的仿真车辆,上述目标车辆的信息用于:上述智能体管理器在加载车辆仿真场景的情况下,根据上述目标车辆的信息更新上述车辆仿真场景中智能体的状态以获得第一感知信息;
上述消息管理器对上述第一感知信息进行格式转换,获得第二感知信息,向上述自动驾驶系统发送上述第二感知信息,以使上述自动驾驶系统根据上述第二感知信息和上述第二车辆状态信息进行决策规划,获得上述第一控制信号。
具体的,智能体管理器可以加载车辆仿真场景,上述车辆仿真场景包括智能体,上述智能体可以包括至少一车辆。可选的,上述智能体还包括以下一种或多种:非机动车、动物、行人、交通锥、交通灯、交通标志、道路标识、车道线、障碍物,此处不做限制。
上述目标车辆为上述车辆仿真器中的仿真车辆,消息管理器还可以将车辆仿真器发送的上述第一底盘信息和上述第一定位信息转换为上述目标车辆的信息,向智能体管理器发送上述目标车辆的信息,从而使智能体管理器在加载车辆仿真场景的情况下,可以根据上述目标车辆的信息来更新车辆仿真场景中智能体的状态,获得上述第一感知信息。可以理解为,智能体管理器可以根据车辆仿真器发送的经消息管理器转换、转发的目标车辆的信息,来控制车辆仿真场景中智能体,具体可以为:将车辆仿真场景中的目标车辆的信息发送给该车辆仿真场景中的其他智能体,以使其他智能体根据该仿真车辆的信息更新自身状态。
上述消息管理器将上述第一感知信息转换为第二感知信息之后,可以向上述自动驾驶系统发送第二感知信息。自动驾驶系统可以根据第二感知信息和前述获得的第二车辆状态信息综合进行决策规划,从而控制目标车辆的行驶时考虑周边智能体状态,获得上述第一控制信号。
102、上述消息管理器对上述第一底盘信息和上述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息,向自动驾驶系统发送上述第二底盘信息和上述第二定位信息。
消息管理器可以实现上述车辆仿真器和上述自动驾驶系统之间的信息格式转换,具体的,消息管理器中可以预先设置不同消息类型的数据在车辆仿真器与自动驾驶系统间的格式映射关系,以及不同消息类型的数据在数据接口间的转发映射关系;当接收到其中一方发送的数据时,可以首先识别数据确定该数据的消息类型,比如为第一底盘信息属于底盘信息,则可以根据底盘信息在车辆仿真器与自动驾驶系统间的格式映射关系,确定该第一底盘信息对应的转换格式,执行格式转换从而获得对应的第二底盘信息;并且,根据底盘信息在数据接口间的转发映射关系,可以确定该第一底盘信息对应的转发对象为自动驾驶系统的数据接口,以在获得第二底盘信息之后将该第二底盘信息发送给上述自动驾驶系统。
同样的,消息管理器可以将上述第一定位信息进行格式转换,从而获得上述第二定位信息并发送给上述自动驾驶系统。
103、上述消息管理器接收上述自动驾驶系统发送的第一控制信号,对上述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,上述第二控制信号用于上述车辆仿真器更新上述车辆状态信息。
与前述步骤102中描述的方法类似的,消息管理器可以接收上述自动驾驶系统发送的第一控制信号,上述第一控制信号可包括以下一种或多种:待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位、方向盘转角。
同样以目标车辆作为本次自动驾驶系统和车辆仿真器进行仿真的车辆为例,自动驾驶系统可以根据车辆仿真器发送的、经消息管理器转换和转发的目标车辆的车辆状态信息进行处理,获得该目标车辆的控制信号,并再通过消息管理器的转换,转发给车辆仿真器。具体的,消息管理器在接收到自动驾驶系统发送的第一控制信号的情况下,同样对上述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,可以执行步骤104。
104、上述消息管理器向上述车辆仿真器发送上述第二控制信号。
上述消息管理器将自动驾驶系统的第一控制信号转换为适合车辆管理器处理数据格式的第二控制信号后,发送给车辆仿真器,使车辆仿真器可以根据该第二控制信号更新目标车辆的车辆状态信息。
在一种实施方式中,上述步骤104之后,该方法还包括:
上述消息管理器接收上述车辆仿真器发送的第二车辆状态信息,其中,上述第二车辆状态信息包括由上述车辆仿真器根据上述第二控制信号更新上述车辆状态信息后获得的第三底盘信息和第三定位信息。
具体的,车辆仿真器在接收到上述第二控制信号之后,可以根据上述第二控制信号更新车辆状态信息,获得第二车辆状态信息,包括第三底盘信息和第三定位信息,并发送给消息管理器,消息管理器再对该第二车辆状态信息进行处理,具体如步骤101所述,此处不再赘述。可见,上述步骤可以周期性地执行,直到自动驾驶仿真任务结束。
上述消息管理器中可以设置和更改与自动驾驶系统的接口,以能够适配不同的自动驾驶系统进行仿真测试。同时也可以设置和更改与车辆仿真器的接口,从而可以更换不同的车辆仿真器进行应用。一般现有的自动驾驶系统数据接口需要适配车辆仿真器进行开发,如果测试系统中更换其他类型的车辆仿真器,而自动驾驶系统则需要针对新的车辆仿真器重新开发,否则无法适配使用,开发成本非常高。而本公开通过在测试系统中增设消息管理器,通过消息管理器进行自动驾驶系统和车辆模拟器之间交互的数据的转换处理和转发,需要更换车辆仿真器时,修改消息管理器与车辆仿真器之间的通信接口部,而无需重新设计自动驾驶系统,由此提高了自动驾驶系统的兼容性;和/或,需要更换待测试的自动驾驶系统时,修改消息管理器与自动驾驶系统之间的通信接口部,无需将车辆仿真器更换为与新的自动驾驶系统适配的车辆仿真器;可选的,若测试系统还设置智能体管理器,在前述基础上,需要更换智能体管理器时,修改消息管理器和智能体管理器之间的通信接口部,而无需重新设计自动驾驶系统和车辆仿真器,由此降低成本,提高自动驾驶仿真测试装置的通用性。
本公开实施例通过消息管理器接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,上述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息,再对上述第一底盘信息和上述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息,向自动驾驶系统发送上述第二底盘信息和上述第二定位信息,上述消息管理器还接收上述自动驾驶系统发送的第一控制信号,对上述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,上述第二控制信号用于上述车辆仿真器更新上述车辆状态信息,上述消息管理器向上述车辆仿真器发送上述第二控制信号,可以实现数据格式转换和转发的功能,通过消息管理器转换后的数据格式更用于转发对象接收并处理,使自动驾驶仿真测试能够快速、正确执行,提高数据处理的稳定性。比如,消息管理器可以将待测试的自动驾驶系统的自定义控制信号转换为通用的、可被车辆仿真器识别并处理的控制信号,便于更准确地在车辆仿真器中执行自动驾驶仿真任务。由于控制信号主要包括车辆的底盘信息和定位信息这些较为简单的参数,解析简便,因此消息管理器可以快速地进行识别和转换。同时使车辆仿真器和自动驾驶系统不再需要配套开发,即可以在不修改车辆仿真器源码或者自动驾驶系统源码的基础上,只需更换中间的消息管理器则可以进行数据交换并准确完成自动驾驶仿真测试,提高了自动驾驶系统的兼容性,和自动驾驶仿真测试系统的通用性。
本领域技术人员可以理解,在具体实施方式的上述方法中,各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定,各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本公开实施例的方案进行了介绍。可以理解的是,消息管理器和/或自动驾驶仿真测试系统为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本公开能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
本公开实施例可以根据上述方法示例对消息管理器进行功能单元(模块)的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是,本公开实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
请参见图2,图2是本公开实施例提供的一种消息管理器的结构示意图,如图2所示,消息管理器200包括:
传输模块210,用于接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,上述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息;
转换模块220,用于对上述第一底盘信息和上述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息;上述传输模块210还用于,向自动驾驶系统发送上述第二底盘信息和上述第二定位信息;
上述传输模块210还用于,接收上述自动驾驶系统发送的第一控制信号;上述转换模块220还用于,对上述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,上述第二控制信号用于上述车辆仿真器更新上述车辆状态信息;
上述传输模块210还用于,向上述车辆仿真器发送上述第二控制信号。
可选的,上述传输模块210还用于,向上述车辆仿真器发送上述第二控制信号之后,接收上述车辆仿真器发送的第二车辆状态信息,其中,上述第二车辆状态信息包括由上述车辆仿真器根据上述第二控制信号更新上述车辆状态信息后获得的第三底盘信息和第三定位信息。
可选的,上述第二控制信号包括:待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位和/或方向盘转角;
和/或,
上述第一底盘信息包括速度、加速度和/或姿态信息,上述姿态信息包括偏航角和/或方向盘转角。
可选的,上述转换模块220还用于,对上述第一底盘信息和上述第一定位信息进行格式转换,获得目标车辆的信息;上述传输模块210还用于,向智能体管理器发送上述目标车辆的信息,其中,上述目标车辆的信息用于:上述智能体管理器在加载车辆仿真场景的情况下,根据上述目标车辆的信息更新上述车辆仿真场景中智能体的状态以获得第一感知信息;
上述转换模块220还用于,对上述第一感知信息进行格式转换,获得第二感知信息;上述传输模块210还用于,向上述自动驾驶系统发送上述第二感知信息,以使上述自动驾驶系统根据上述第二感知信息和上述第二车辆状态信息进行决策规划,获得上述第一控制信号。
可以参见图3,图3是本公开实施例提供的一种自动驾驶仿真测试系统的结构示意图。如图3所示,其中自动驾驶仿真测试系统300包括:
自动驾驶系统310、车辆仿真器320和如图2所示的消息管理器200。可选的,该自动驾驶仿真测试系统还可以包括如图1所示实施例中提到的智能体管理器340。
为了进一步清楚地描述本申请实施例中的自动驾驶仿真方法和自动驾驶仿真测试系统,请参阅图4,图4是本公开实施例公开的另一种自动驾驶仿真测试系统的结构示意图。如图4所示,自动驾驶仿真测试系统包括车辆仿真器410、消息管理器420、智能体管理器430和自动驾驶系统440,其中自动驾驶系统440为待测试的系统。
举例来讲,基于图一所示实施例中的具体描述和图4所示的自动驾驶仿真测试系统的架构,其自动驾驶仿真流程具体可以包括:
(1)车辆仿真器410可以从消息管理器420中获取通用的控制信号进行自身的位置更新,同时发送通用的第一底盘信息和第一定位信息至消息管理器420;
(2)消息管理器420可以将第一底盘信息和第一定位信息转换为目标车辆的信息,发送给智能体管理器430,以及将第一底盘信息和第一定位信息转换为第二底盘信息和第二定位信息,发送给自动驾驶系统440;
(3)智能体管理器430通过消息管理器420得到目标车辆的信息进行处理,控制所管理的智能体对目标车辆进行响应,并更新智能体自身状态,获得第一感知信息,发送给消息管理器420;
(4)消息管理器420还可以将第一感知信息转换为第二感知信息,发送给自动驾驶系统440;
(5)自动驾驶系统440可以根据第二底盘信息、第二定位信息和第二感知信息进行目标车辆的自动驾驶控制,输出第一控制信号,并发送给消息管理器420;
(6)消息管理器420可以将第一控制信号转换为第二控制信号并发送给车辆仿真器410。车辆仿真器410可以响应于第二控制信号执行如(1)所述的处理步骤,即以上步骤(1)-(6)可以周期性地执行,直到自动驾驶仿真测试结束。
在一种可选的实施方式中,上述自动驾驶系统440包括定位模块441、地图模块442、决策规划模块443和控制器444,其中:
上述地图模块442,用于加载地图并在地图上显示至少一个目标车辆;
上述定位模块441用于获取来自上述消息管理器的第二底盘信息和第二位置信息,并根据上述第二底盘信息和上述第二位置信息确定并更新上述地图中上述目标车辆的状态,上述目标车辆为上述车辆仿真器中的仿真车辆;
上述决策规划模块443,用于根据上述目标车辆的状态和来自消息管理器的第二感知信息,确定上述地图中的上述目标车辆的驾驶决策结果;上述控制器44用于根据上述目标车辆的上述驾驶决策结果获得第一控制信号,向上述消息管理器发送上述第一控制信号。
具体的,自动驾驶系统440可以上述地图模块442,用于加载地图并在地图上显示至少一个目标车辆;
定位模块441可以获取来自上述消息管理器420的第二底盘信息和第二位置信息,根据第二底盘信息和第二位置信息确定并更新在地图中目标车辆的状态,决策规划模块443再根据上述目标车辆的状态和来自消息管理器420的第二感知信息,以对车辆的后续行驶路径、方向、速度等进行决策,确定地图中的目标车辆的驾驶决策结果;控制器44则可以根据上述驾驶决策结果获得第一控制信号,从而自动驾驶系统440可以向上述消息管理器420发送上述第一控制信号。
对于仿真结果,可以依靠所测试的自动驾驶系统400自带的可视化功能进行输出,即自动驾驶仿真测试系统400可以显示仿真视频、图像等数据。
在一种可选的实施方式中,上述车辆仿真器410存储有车辆动力学模型,上述车辆动力学模型基于通过实际车辆传感器采集的车辆行驶过程中的数据预先建立;
上述车辆仿真器410用于:
获取上述消息管理器发送的第二控制信号;
基于上述车辆动力学模型和上述第二控制信号更新车辆状态信息,获得第二车辆状态信息,上述第二车辆状态信息包括第三底盘信息和第三定位信息;向上述消息管理器发送上述第二车辆状态信息。
本公开实施例中的车辆仿真器410可以利用预设的车辆动力学模型描述仿真车辆的运动方式。通过实际车辆传感器采集车辆行驶过程中的数据,预先建立更真实的车辆动力学模型,并应用在该车辆仿真器410中,从而车辆仿真器410可以基于上述车辆动力学模型和接收到的上述第二控制信号更新车辆状态信息,获得第二车辆状态信息。
其中,自动驾驶系统440所生成、经消息管理器420转换和转发的第二控制信息,其中油门数据、刹车数据、方向盘转角等在计算过程中不够具象化,可以首先进行转化,再在车辆仿真器410中进行运算。因此可以在车辆动力学模型中预先设置车辆的油门数据、刹车数据、档位与速度、加速度的映射关系,以及预先设置车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系。
进一步具体的,上述车辆动力学模型的建立过程包括:
获取通过传感器采集的真实车辆在道路上行驶的第一数据,上述第一数据包括多组油门数据、刹车数据与速度、加速度,其中上述油门数据、上述刹车数据与上述速度、上述加速度具有对应关系;
基于上述第一数据构建车辆的油门数据、刹车数据、档位与速度、加速度的映射关系;
获取通过传感器采集的真实车辆在道路上行驶的第二数据,上述第二数据包括多组方向盘转角和车辆前轮转角,上述方向盘转角和上述车辆前轮转角具有对应关系;
基于上述第二数据构建车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系;
基于上述映射关系和上述转动比例关系获得车辆动力学模型。
一般车辆仿真器中的仿真车辆与实际测试的车辆参数和性能并不一致。在进行仿真测试时需要获取车辆底层的参数,比如车的扭力扭矩、车辆功率、轮胎摩擦系数等等,这些参数一般难以获得,所以导致车辆的仿真难以很好地和实际路测车辆匹配。
本公开实施例中,上述预设的车辆的油门数据、刹车数据、档位与车辆的速度、加速度的映射关系,和上述预设的车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系,可以由采集的真实车辆数据统计获得。
具体的,为了尽可能仿真自动驾驶真实测试车辆,本公开实施例中首先可以利用传感器和真实车辆,通过驾驶真实车辆在道路上行驶的方式,随机、大量地采集多组油门数据、刹车数据与速度、加速度,其中上述油门数据、上述刹车数据与上述速度、上述加速度具有对应关系,以及可以测量多个车辆的多组方向盘转角和车辆前轮转角,上述方向盘转角和上述车辆前轮转角具有对应关系,然后通过插值拟合的方式,构建预设的车辆的油门数据、刹车数据、档位与车辆的速度、加速度的映射关系,以及预设的车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系,作为车辆动力学模型的纵向数学表达,从而可以实现对仿真车辆的控制只需要油门、刹车、档位和方向盘转角这些参数,便可以进行计算,输出车辆状态消息,绕开了车辆不易提供底层性能参数的困境,能够比较真实地仿真实际路测车辆。
具体的,上述第二控制信号包括待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位和方向盘转角;
上述车辆仿真器410具体用于:
根据预设的车辆的油门数据、刹车数据、档位与车辆的速度、加速度的映射关系,获得上述第二控制信号中的油门数据、刹车数据和档位对应的第一速度和第一加速度;
根据预设的车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系,将上述第二控制信号中的方向盘转角转换为对应的第一前轮转角;
获取上述目标车辆的第一偏航角,以及车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离和车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离;
基于上述定位信息、上述第一速度、上述第一加速度、上述第一前轮转角、上述第一偏航角、上述车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离和上述车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离,获得上述第二车辆状态信息。
在车辆仿真器410中,对于接收到的控制信号,根据预设的车辆的油门数据、刹车数据、档位与车辆的速度、加速度的映射关系,和预设的车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系,可以获得对应的第一速度、第一加速度和第一前轮转角,从而可以进行车辆状态的运算。具体的,可以获取该目标车辆的车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离,和车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离,上述距离可以从车辆仿真器410本地获得,也可以由自动驾驶系统440设置并通过消息管理器420发送到车辆仿真器410。基于车辆仿真器410获得的定位信息、第一速度、第一加速度、第一前轮转角、第一偏航角、上述车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离和上述车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离,获得第二车辆状态信息,具体可包括以下任意一种或几种:第二定位信息、第二速度、第二加速度和第二偏航角。本公开实施例中的车辆的定位信息可以使用车辆的位置坐标表示。
本公开实施例中简化了车辆的悬挂系统、轮胎模型和环境模型,在一种实施方式中,获得的车辆动力学模型包括上述获得的映射关系和转动比例关系,在上述映射关系和上述转动比例关系的基础上的计算公式。其中提供的计算公式具体可以如下:
xt+1=xt+vtcos(Ψt+β)*dt;
yt+1=yt+vtsin(Ψt+β)*dt;
Ψt+1=Ψt+vtlrsin(β)*dt;
vt+1=vt+a*dt;
Figure BDA0002390733620000181
其中,(x,y)表示车辆的位置坐标,v和a分别为车辆的速度和加速度,Ψ为车辆偏航角,表示车体朝向,lf和lr分别为车辆重心到前轮车轴中点和后轮车轴中点的距离,δf是车辆前轮转角,可以限定逆时针为负,也可以根据需要进行设置。由于大部分车辆的后轮都不可转动,所以本公开实施例的车辆动力学模型可以不考虑后轮转角,可一定程度减小数据处理量。
利用实际真实车辆参数和标定关系获得车辆动力学模型,更加接近真实道路测试用车,使仿真测试场景更丰富、更全面、准确。
通过上述预设的车辆动力学模型,对仿真车辆的控制只需要油门数据、刹车数据、档位和方向盘转角,以及作为参考的待处理定位信息和车辆固定参数(lf和lr)便可以进行转换操作和计算处理,具体包括基于映射关系和转动比例关系对输入数据进行转换,再根据公式进行计算处理,最终输出车辆状态信息,包括车辆的位置更新(第二定位信息)、速度、加速度和姿态信息(包括第二偏航角和方向盘转角等),可以简捷、准确地实现自动驾驶仿真测试中的数据处理。
在一种可选的实施方式中,自动驾驶仿真测试系统400还包括:智能体管理器430,用于:
加载车辆仿真场景,上述车辆仿真场景包括智能体,上述智能体包括至少一车辆;
接收来自消息管理器420的目标车辆的信息,根据上述目标车辆的信息更新上述车辆仿真场景中上述智能体的状态,获得第一感知信息;
向上述消息管理器420发送上述第一感知信息。
具体的,智能体管理器430可用于结合车辆仿真器410模拟仿真场景,上述仿真场景中的智能体为可以与目标车辆互动的元素,可选的,上述智能体还包括以下一种或多种:非机动车、动物、行人、交通锥、交通灯、交通标志、道路标识、车道线、障碍物。需要注意的是,除了设置的仿真测试中关注的目标车辆,其他车辆可以为场景中模拟的交通流车辆。
在智能体管理器430中可以设置和更改哪些智能体可以与仿真车辆发生交互行为,以及设定交互规则。智能体管理器430可以通过消息管理器420得到上述目标车辆的信息,按照对应的交互规则控制所管理的智能体对目标车辆进行响应,更新自身状态获得感知信息,再反馈到消息管理器420。对于智能管理器430中的交通流车辆,可以使用预设的自动驾驶算法完成模拟行驶,能够和目标车辆进行交互。
消息管理器420可以将目标车辆所在的仿真场景中的智能体的第一感知信息发送到自动驾驶系统440,其中消息管理器420同样可以进行格式转换,获得的第二感知信息是满足自动驾驶系统440自定义格式的数据,具体可以包含智能体管理器中智能体的定位信息、速度等。比如当目标车辆撞到某个交通锥时,交通锥响应于该情况变更自身状态(向某个方向倾倒或者飞出、移动到某个位置等),或者交通流车辆在目标车辆的行驶影响下更改自身行驶路线等,本公开实施例对此不做限制。
本公开实施例中涉及的通用和自定义是指数据格式,通用格式的通用型较强,但是一般的自动驾驶系统会根据自己需求定义自己的数据格式。
可选的,上述智能体管理器430还用于:
将上述车辆仿真场景中的仿真车辆的信息发送给上述车辆仿真场景中的其他智能体,以使上述其他智能体根据上述仿真车辆的信息更新自身状态;以及将上述其他智能体的信息发送给上述仿真车辆,以使上述仿真车辆根据上述其他智能体的信息更新自身状态。
一般利用交通流进行的车辆仿真属于剧本形式的场景搭建,主要为交通流回放,仿真场景和仿真车辆无交互,和真实情况存在差异。而本公开实施例中通过智能体管理器可以将仿真车辆,与仿真场景中的其他智能体统一管理,所有物体可使用同样的状态更新接口,可以实现仿真场景中物体的互动,以及仿真场景中物体与仿真车辆本身的互动。
可选的,在自动驾驶仿真测试系统400中可以设置至少两个仿真车辆进行仿真测试,上述至少两个仿真车辆可以独立进行自动驾驶仿真处理。多车仿真可以与前述一个目标车辆作为仿真车辆的数据处理方法相同,可以在同一个自动驾驶系统400中分别处理该至少两个仿真车辆的信息,生成不同的控制信号提供给同一个车辆仿真器410进行处理。
在多车仿真的场景下,智能体管理器430中仿真车辆和其他智能体属于一个概念,因此可以统一管理,实现多车同时仿真。在智能体管理器430中,相对于其中一个仿真车辆,另一个仿真车辆可以被看做其他智能体,因此智能体管理器430也能支持多个仿真车辆之间的信息交互,以生成对应的感知信息通过消息管理器420提供给自动驾驶系统400。
通过上述步骤在快速、准确实现自动驾驶仿真测试的前提下,还能够实现仿真车辆和模拟仿真场景中的交互,同时交通流车辆之间的相互作用可以形成复杂的智能体行为,提供更丰富的测试场景。
上述车辆仿真器410、智能体管理器430和自动驾驶系统440均可以根据需要进行更换,对于更改的模块可以在消息管理器420中对应设置和更改接口通信部,使各模块间能够实现流畅、准确的数据交互。
在一种可选的实施方式中,自动驾驶仿真测试系统400可以为部署在电子设备上的软件系统,上述消息管理器420、车辆仿真器410、智能体管理器430和自动驾驶系统可以为软件模块,该自动驾驶仿真测试系统400可以部署在终端设备上执行仿真测试任务;在另一种实施方式中,自动驾驶仿真测试系统400所包含的车辆仿真器410、智能体管理器430、消息管理器420和自动驾驶系统400可以均为实体装置。
一般现有的自动驾驶系统数据接口需要适配车辆仿真器进行开发,如果测试系统中更换其他类型的车辆仿真器,而自动驾驶系统则需要针对新的车辆仿真器重新开发,否则无法适配使用,开发成本非常高。而本公开通过在测试系统中增设消息管理器,通过消息管理器进行自动驾驶系统和车辆模拟器之间交互的数据的转换处理和转发,需要更换车辆仿真器时,修改消息管理器与车辆仿真器之间的通信接口部,而无需重新设计自动驾驶系统,由此提高了自动驾驶系统的兼容性;和/或,需要更换待测试的自动驾驶系统时,修改消息管理器与自动驾驶系统之间的通信接口部,无需将车辆仿真器更换为与新的自动驾驶系统适配的车辆仿真器;可选的,若测试系统还设置智能体管理器,在前述基础上,需要更换智能体管理器时,修改消息管理器和智能体管理器之间的通信接口部,而无需重新设计自动驾驶系统和车辆仿真器,由此降低成本,提高自动驾驶仿真测试系统的通用性。
请参阅图5,图5是本公开实施例公开的一种电子设备的结构示意图。如图5所示,该电子设备500包括处理器501和存储器502,其中,电子设备500还可以包括总线503,处理器501和存储器502可以通过总线503相互连接,总线503可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线503可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5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。其中,电子设备500还可以包括输入输出设备504,输入输出设备504可以包括显示屏,例如液晶显示屏。存储器502用于存储计算机程序;处理器501用于调用存储在存储器502中的计算机程序执行上述图1实施例中提到的部分或全部方法步骤。实施图5所示的电子设备500,电子设备500可以设置和更改与自动驾驶系统的接口,以能够适配不同的自动驾驶系统进行仿真测试,此处不再赘述。
或者,上述处理器501用于调用存储在存储器502中的计算机程序执行上述图4所述实施例中自动驾驶仿真测试系统400执行的部分或全部方法步骤。通过在测试系统中增设消息管理器,通过消息管理器进行自动驾驶系统和车辆模拟器之间交互的数据的转换处理和转发,需要更换车辆仿真器时,修改消息管理器与车辆仿真器之间的通信接口部,而无需重新设计自动驾驶系统,由此提高了自动驾驶系统的兼容性;和/或,需要更换待测试的自动驾驶系统时,修改消息管理器与自动驾驶系统之间的通信接口部,无需将车辆仿真器更换为与新的自动驾驶系统适配的车辆仿真器;可选的,若测试系统还设置智能体管理器,在前述基础上,需要更换智能体管理器时,修改消息管理器和智能体管理器之间的通信接口部,而无需重新设计自动驾驶系统和车辆仿真器,由此降低成本,提高自动驾驶仿真测试装置的通用性。
本公开实施例还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质用于存储计算机程序,该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种自动驾驶仿真方法或者自动驾驶仿真测试系统所执行的方法的部分或全部步骤。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本公开并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本公开,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元(模块)可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种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,该程序可以存储于一计算机可读存储器中,存储器可以包括:闪存盘、只读存储器、随机存取器、磁盘或光盘等。
以上对本公开实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本公开的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本公开的限制。

Claims (17)

1.一种自动驾驶仿真方法,其特征在于,包括:
消息管理器接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,所述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息;
所述消息管理器对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息,向自动驾驶系统发送所述第二底盘信息和所述第二定位信息;
所述消息管理器接收所述自动驾驶系统发送的第一控制信号,对所述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,所述第二控制信号用于所述车辆仿真器更新所述车辆状态信息;
所述消息管理器向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述消息管理器向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号之后,所述方法还包括:
所述消息管理器接收所述车辆仿真器发送的第二车辆状态信息,其中,所述第二车辆状态信息包括由所述车辆仿真器根据所述第二控制信号更新所述车辆状态信息后获得的第三底盘信息和第三定位信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第二控制信号包括以下一种或多种:待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位、方向盘转角;
和/或,
所述第一底盘信息包括以下一种或多种:速度、加速度、姿态信息;
所述姿态信息包括以下一种或多种:偏航角、方向盘转角。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述消息管理器对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得目标车辆的信息,向智能体管理器发送所述目标车辆的信息,其中,所述目标车辆为所述车辆仿真器中的仿真车辆,所述目标车辆的信息用于:所述智能体管理器在加载车辆仿真场景的情况下,根据所述目标车辆的信息更新所述车辆仿真场景中智能体的状态以获得第一感知信息;
所述消息管理器对所述第一感知信息进行格式转换,获得第二感知信息,向所述自动驾驶系统发送所述第二感知信息,以使所述自动驾驶系统根据所述第二感知信息和所述第二车辆状态信息进行决策规划,获得所述第一控制信号。
5.一种消息管理器,其特征在于,包括:
传输模块,用于接收车辆仿真器发送的第一车辆状态信息,所述第一车辆状态信息包括第一底盘信息和第一定位信息;
转换模块,用于对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得第二底盘信息和第二定位信息;所述传输模块还用于,向自动驾驶系统发送所述第二底盘信息和所述第二定位信息;
所述传输模块还用于,接收所述自动驾驶系统发送的第一控制信号;所述转换模块还用于,对所述第一控制信号进行格式转换,获得第二控制信号,所述第二控制信号用于所述车辆仿真器更新所述车辆状态信息;
所述传输模块还用于,向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号。
6.根据权利要求5所述的消息管理器,其特征在于,
所述传输模块还用于,向所述车辆仿真器发送所述第二控制信号之后,接收所述车辆仿真器发送的第二车辆状态信息,其中,所述第二车辆状态信息包括由所述车辆仿真器根据所述第二控制信号更新所述车辆状态信息后获得的第三底盘信息和第三定位信息。
7.根据权利要求5或6所述的消息管理器,其特征在于,所述第二控制信号包括:待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位和/或方向盘转角;
和/或,
所述第一底盘信息包括速度、加速度和/或姿态信息,所述姿态信息包括偏航角和/或方向盘转角。
8.根据权利要求5-7任一所述的消息管理器,其特征在于,
所述转换模块还用于,对所述第一底盘信息和所述第一定位信息进行格式转换,获得目标车辆的信息;所述传输模块还用于,向智能体管理器发送所述目标车辆的信息,其中,所述目标车辆的信息用于:所述智能体管理器在加载车辆仿真场景的情况下,根据所述目标车辆的信息更新所述车辆仿真场景中智能体的状态以获得第一感知信息;
所述转换模块还用于,对所述第一感知信息进行格式转换,获得第二感知信息;所述传输模块还用于,向所述自动驾驶系统发送所述第二感知信息,以使所述自动驾驶系统根据所述第二感知信息和所述第二车辆状态信息进行决策规划,获得所述第一控制信号。
9.一种自动驾驶仿真测试系统,其特征在于,包括:
自动驾驶系统、车辆仿真器和如权利要求5-8任一所述的消息管理器。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述自动驾驶系统包括定位模块、地图模块、决策规划模块和控制器,其中:
所述地图模块,用于加载地图并在地图上显示至少一个目标车辆;
所述定位模块用于获取来自所述消息管理器的第二底盘信息和第二位置信息,并根据所述第二底盘信息和所述第二位置信息确定并更新所述地图中所述目标车辆的状态,所述目标车辆为所述车辆仿真器中的仿真车辆;
所述决策规划模块,用于根据所述目标车辆的状态和来自消息管理器的第二感知信息,确定所述地图中的所述目标车辆的驾驶决策结果;
所述控制器用于根据所述目标车辆的所述驾驶决策结果获得第一控制信号,向所述消息管理器发送所述第一控制信号。
11.跟据权利要求9或10所述的系统,其特征在于,所述车辆仿真器存储有车辆动力学模型,所述车辆动力学模型基于通过实际车辆传感器采集的车辆行驶过程中的数据预先建立;
所述车辆仿真器用于:
获取所述消息管理器发送的第二控制信号;
基于所述车辆动力学模型和所述第二控制信号更新车辆状态信息,获得第二车辆状态信息,所述第二车辆状态信息包括第三底盘信息和第三定位信息;向所述消息管理器发送所述第二车辆状态信息。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述第二控制信号包括待处理定位信息、油门数据、刹车数据、档位和方向盘转角;
所述车辆仿真器具体用于,根据预设的车辆的油门数据、刹车数据、档位与车辆的速度、加速度的映射关系,获得所述第二控制信号中的油门数据、刹车数据和档位对应的第一速度和第一加速度;
根据预设的车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系,将所述第二控制信号中的方向盘转角转换为对应的第一前轮转角;
获取所述目标车辆的第一偏航角,以及车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离和车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离;
基于所述定位信息、所述第一速度、所述第一加速度、所述第一前轮转角、所述第一偏航角、所述车辆前轮车轴中心到车辆重心的距离和所述车辆后轮车轴中心到车辆重心的距离,获得所述第二车辆状态信息。
13.根据权利要求11或12所述的系统,其特征在于,还包括车辆动力学模型建立模块,用于:
获取通过传感器采集的真实车辆在道路上行驶的第一数据,所述第一数据包括多组油门数据、刹车数据与速度、加速度,其中所述油门数据、所述刹车数据与所述速度、所述加速度具有对应关系;
基于所述第一数据构建车辆的油门数据、刹车数据、档位与速度、加速度的映射关系;
获取通过传感器采集的真实车辆在道路上行驶的第二数据,所述第二数据包括多组方向盘转角和车辆前轮转角,所述方向盘转角和所述车辆前轮转角具有对应关系;
基于所述第二数据构建车辆的方向盘转角和车辆前轮转角的转动比例关系;
基于所述映射关系和所述转动比例关系获得车辆动力学模型。
14.根据权利要求9-13任一所述的系统,其特征在于,还包括:
智能体管理器,用于:
加载车辆仿真场景,所述车辆仿真场景包括智能体,所述智能体包括至少一车辆;
接收来自消息管理器的目标车辆的信息,根据所述目标车辆的信息更新所述车辆仿真场景中所述智能体的状态,获得第一感知信息;
向所述消息管理器发送所述第一感知信息。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述智能体管理器还用于:
将所述车辆仿真场景中的仿真车辆的信息发送给所述车辆仿真场景中的其他智能体,以使所述其他智能体根据所述仿真车辆的信息更新自身状态;以及将所述其他智能体的信息发送给所述仿真车辆,以使所述仿真车辆根据所述其他智能体的信息更新自身状态;
所述智能体还包括以下一种或多种:非机动车、动物、行人、交通锥、交通灯、交通标志、道路标识、车道线、障碍物。
16.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序被配置成由所述处理器执行,所述处理器用于执行如权利要求1-4任一项所述的方法,或者,所述处理器用于控制如权利要求5-8任一项所述的消息管理器运行,或者,控制如权利要求9-15任一项所述的自动驾驶仿真测试系统运行。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器调用时,使得所述处理器执行如权利要求1-4任一项所述的方法,或者,使得所述处理器控制如权利要求5-8任一项所述的消息管理器运行,或者,使得所述处理器控制如权利要求9-15任一项所述的自动驾驶仿真测试系统运行。
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