CN112130472A - 一种自动驾驶的仿真测试系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种自动驾驶的仿真测试系统及方法，通过仿真测试系统中的传感器模块获取虚拟场景模块发送的目标虚拟场景的传感器目标信息，通过定位模块获取仿真测试过程中虚拟车辆的状态参数，并由车辆执行器模块根据传感器目标信息，生成针对状态参数的自动驾驶指令，并由动力学模块控制虚拟车辆执行与自动驾驶指令对应的仿真测试，生成仿真测试结果，接着由状态反馈模块采用仿真测试结果，生成测试反馈信息，形成闭环的仿真测试，通过仿真测试系统，对车辆自动驾驶过程中的各个不同模块所执行的功能进行模拟测试，能够有效提高自动驾驶测试的可信度和运行效率，使得开发人员可以可信数据的支持下进行技术研发，增加量产中算法迭代的效率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种自动驾驶的仿真测试系统和一种自动驾驶的仿真测试方法。
背景技术
随着自动驾驶技术的发展，车辆的自动驾驶功能越来越成熟，以自动驾驶模式运行(例如，无人驾驶)的车辆可以将乘员、尤其是驾驶员从一些驾驶相关的职责中解放出来。其中，自动驾驶可以包括L1-L5等不同阶段的技术水平，随着阶段等级的提升，自动驾驶技术愈加成熟。对于当前自动驾驶L2-L3阶段的算法功能测试，涉及改制车辆、场景规划、测试人员与设备的投入，从而导致实车测试方法效率低、测试周期长，十分影响自动驾驶技术研发的效率。因此，通过仿真的手段进行测试是解决自动驾驶测试的一个重要手段，但是当前自动驾驶的仿真测试中，存在测试问题较多，测试可信度低，运作效率低等问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种自动驾驶的仿真测试系统，以克服或至少部分地解决现有技术中自动驾驶的仿真测试过程中测试可信度低、测试效率不高的问题。
相应的，本发明实施例还提供了一种自动驾驶的仿真测试方法，与上述系统的实现及应用对应。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种自动驾驶的仿真测试系统，所述仿真测试系统包括域控制模块，与所述域控制模块连接的传感器模块、定位模块以及车辆执行器模块，与所述传感器模块连接的虚拟场景模块，与所述车辆执行器模块和所述定位模块连接的动力学模块，以及与所述动力学模块和所述域控制模块连接的状态反馈模块；
所述虚拟场景模块，用于获取目标虚拟场景的场景参数；
所述传感器模块，用于通过所述场景参数，获取传感器目标信息；
所述定位模块，用于获取所述动力学模块发送的虚拟车辆的状态参数；
所述车辆执行器模块，用于根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令；
所述动力学模块，用于控制所述虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果；
所述状态反馈模块，用于采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息，并将所述测试反馈信息发送至所述域控制模块。
可选地，所述虚拟场景模块，用于从预设的虚拟场景中，选定针对虚拟车辆的目标虚拟场景，并获取所述目标虚拟场景的场景参数。
可选地，所述定位模块，用于获取所述动力学模块发送的虚拟车辆的车辆位姿信息；采用所述车辆位姿信息，生成所述虚拟车辆的状态参数；
其中，所述状态参数至少包括三轴转角速度、三轴加速度以及车辆坐标。
可选地，所述域控制模块，用于确定与所述状态参数对应的车辆参数；
所述车辆执行器模块，用于获取所述域控制模块输出的所述传感器目标信息、所述状态参数以及所述车辆参数；采用所述车辆参数与所述传感器目标信息，确定针对所述状态参数的自动驾驶指令；
其中，所述自动驾驶指令包括方向盘控制指令、制动踏板控制指令、电机控制指令、档位控制指令、刹车控制指令中的至少一种。
可选地，所述仿真测试结果包括目标车辆位姿信息以及执行状态信息；
所述动力学模块，用于输出与所述自动驾驶指令匹配的目标车辆位姿信息，以及执行状态信息；
所述定位模块，用于采用所述目标车辆位姿信息，生成所述虚拟车辆的目标状态参数；并将所述目标状态参数发送至所述域控制模块；
所述状态反馈模块，用于采用所述目标车辆位姿信息与所述执行状态信息，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
可选地，还包括与所述域控制模块连接的车辆系统模块；
所述车辆系统模块，用于确定针对所述虚拟车辆的车辆模拟指令，并响应于所述车辆模拟指令，模拟所述虚拟车辆的控制器，以控制所述虚拟车辆进行车辆环境的仿真测试。
本发明实施例还公开了一种自动驾驶的仿真测试方法，包括：
获取目标虚拟场景的场景参数，以及虚拟车辆的状态参数；
通过所述场景参数，获取传感器目标信息；
根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令；
控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果；
采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
可选地，所述获取目标虚拟场景对应的传感器目标信息，包括：
从预设的虚拟场景中，选定针对虚拟车辆的目标虚拟场景；
获取所述目标虚拟场景的场景参数。
可选地，所述获取虚拟车辆的状态参数，包括：
获取虚拟车辆的车辆位姿信息；
采用所述车辆位姿信息，生成所述虚拟车辆的状态参数；
其中，所述状态参数至少包括三轴转角速度、三轴加速度以及车辆坐标。
可选地，所述根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令之前，所述方法还包括：
获取与所述传感器目标信息匹配的车辆参数；
所述根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令，包括：
采用所述车辆参数与所述传感器目标信息，确定针对所述状态参数的自动驾驶指令。
可选地，所述仿真测试结果包括目标车辆位姿信息与执行状态信息，所述控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果，包括：
控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并输出与所述自动驾驶指令匹配的目标车辆位姿信息与执行状态信息；
所述采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息，包括：
采用所述目标车辆位姿信息与所述执行状态信息，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
可选地，还包括：
确定针对虚拟车辆的车辆模拟指令；
响应于所述车辆模拟指令，模拟所述虚拟车辆的控制器，以对所述虚拟车辆进行车辆环境的仿真测试。
本发明实施例还公开了一种车辆，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述车辆执行如上所述的方法。
本发明实施例还公开了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的方法。
本发明实施例包括以下优点：
在本发明实施例中，车辆自动驾驶的仿真测试系统可以包括虚拟场景模块、传感器模块、域控制模块、车辆执行器模块、动力学模块、定位模块以及状态反馈模块，通过传感器模块获取虚拟场景模块发送的目标虚拟场景的传感器目标信息，通过定位模块获取仿真测试过程中虚拟车辆的状态参数，然后由车辆执行器模块根据传感器目标信息，生成针对状态参数的自动驾驶指令，并由动力学模块控制虚拟车辆执行与自动驾驶指令对应的仿真测试，生成仿真测试结果，接着由状态反馈模块采用仿真测试结果，生成测试反馈信息，形成闭环的仿真测试，通过仿真测试系统，对车辆自动驾驶过程中的各个不同模块所执行的功能进行模拟测试，能够有效提高自动驾驶测试的可信度和运行效率，使得开发人员可以可信数据的支持下进行技术研发，增加量产中算法迭代的效率。
附图说明
图1是本发明的一种自动驾驶的仿真测试装置实施例的结构框图；
图2是本发明实施例中仿真测试框架的示意图；
图3是本发明的一种自动驾驶的仿真测试方法实施例的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明的一种自动驾驶的仿真测试系统实施例的结构框图，具体可以包括：
域控制模块，与所述域控制模块连接的传感器模块、定位模块以及车辆执行器模块，与所述传感器模块连接的虚拟场景模块，与所述车辆执行器模块和所述定位模块连接的动力学模块，以及与所述动力学模块和所述域控制模块连接的状态反馈模块；
所述虚拟场景模块，用于获取目标虚拟场景的场景参数；
所述传感器模块，用于通过所述场景参数，获取传感器目标信息；
所述定位模块，用于获取所述动力学模块发送的虚拟车辆的状态参数；
所述车辆执行器模块，用于根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令；
所述动力学模块，用于控制所述虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果；
所述状态反馈模块，用于采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息，并将所述测试反馈信息发送至所述域控制模块。
作为一种示例，由于当前车辆自动驾驶阶段的算法功能测试涉及改制车辆、驾驶场景的设置、测试人员与测试设备的投入等不同方面，导致实车测试效率较低，周期长，难以满足当代科技快速发展的需求。因此，本发明实施例的核心发明点之一在于提供车辆自动驾驶的仿真测试系统，通过仿真测试系统对驾驶场景进行选择，并输出驾驶场景的场景参数，接着根据驾驶场景的场景参数，确定对应的传感器目标信息，以便根据传感器目标信息生成仿真测试中虚拟车辆的自动驾驶指令，进行自动驾驶的仿真测试，从而通过仿真测试系统，对车辆自动驾驶过程中的各个不同模块所执行的功能进行模拟测试，能够有效提高自动驾驶测试的可信度和运行效率，使得开发人员可以可信数据的支持下进行技术研发，增加量产中算法迭代的效率。
在本发明实施例中，仿真测试系统可以包括域控制模块、传感器模块、虚拟场景模块、定位模块、车辆执行器模块、动力学模块以及状态反馈模块，其中，域控制模块可以为包含自动驾驶算法的控制模块，且能够对其他与之相连的模块进行数据交互，域控制模块可以分别与至少一个传感器模块、定位模块以及至少一个车辆执行器模块进行通信连接，实现数据交互。
需要说明的是，本发明实施例中，仿真测试系统可以为硬件系统，也可以为软件系统，若为硬件系统，则各个功能模块可以为对应的硬件模块；若为软件系统，则各个功能模块可以为对应的软件模块，例如传感器模块可以为根据算法公式构建的传感器模型，通过在传感器模型输入目标虚拟场景的场景参数，可以得到与目标虚拟场景匹配的传感器目标信息，其他功能模块与传感器模块的工作原理相同或相似，在此不再赘述。为了方便理解与说明，本发明实施例以仿真测试系统为软件系统进行示例性说明，可以理解的是，本发明对此不作限制。
在本发明的一种可选实施例中，仿真测试系统还可以包括分别与传感器模块连接的至少一个虚拟场景模块，其中，虚拟场景模块可以用于从预设的虚拟场景中，选定针对虚拟车辆的目标虚拟场景，并将目标虚拟场景对应的场景参数发送至传感器模块，使得传感器模块可以采用场景参数，确定针对目标虚拟场景的传感器目标信息。
在具体实现中，虚拟场景模块中可以为对车辆实际行驶过程中所涉及的驾驶场景进行参数化构建的模块，例如，驾驶场景可以包括车道线场景、行车场景、障碍物场景以及视觉车位场景等等，通过虚拟场景模块可以对不同的驾驶场景进行模拟，并输出对应驾驶场景对应的场景参数至传感器模块，传感器模块在接收到场景参数后，可以计算出对应的传感器目标信息。
其中，车道线场景可以为对行驶道路的车道线进行参数化构建的场景，则传感器模块接收到虚拟场景模块发送的车道线场景的场景参数后，可以计算并输出包括对车道线的多项式参数、类型以及颜色等传感器目标信息，从而可以模拟车辆的变道、保持当前车道以及变道跟随等驾驶场景中，车辆传感器所采集的传感器目标信息。
行车场景可以为对车辆行驶过程中前、后、左、右侧等车辆靠近过程进行参数化构建的场景，则传感器模块接收到虚拟场景模块发送的行车场景的场景参数后，可以计算并输出包括前车、后车、旁车等与本车之间的距离、加速度等传感器目标信息，从而可以模拟车辆行驶过程中，车辆传感器对与其他车辆之间的行车关系进行采集的过程。
障碍物场景可以为对行驶过程中近距离障碍物进行参数化构建的场景，则传感器模块接收到虚拟场景模块发送的障碍物场景的场景参数后，可以计算并输入包括障碍物的数量、障碍物类型、障碍物与车辆的距离等传感器目标信息，从而可以模拟车辆行驶过程中，车辆传感器对障碍物进行采集的过程。
视觉车位场景可以为对停车过程中停车位的参数构建的场景，则传感器模块接收到虚拟场景模块发送的视觉车位场景的场景参数后，可以计算并输出包括车位角点坐标、车位属性以及车位类型等参数构建，从而模拟车辆停车过程，车辆传感器对车辆周围的停车位进行信息采集的过程。
在本发明实施例中，仿真测试系统的定位模块可以用于获取动力学模块发送的虚拟车辆当前的车辆位姿信息，并采用车辆位姿信息，生成虚拟车辆的状态参数。其中，动力学模块可以集成包括模拟方向盘、模拟制动踏板、模拟电机、模拟档位控制器以及模拟手刹等与车辆动力学关联的模拟执行器，不同功能的模拟执行器对应模拟执行不同的控制指令，例如方向盘执行器可以模拟方向盘的转向角，制动踏板执行器可以模拟制动踏板的踏板开度等等。可选地，模拟执行器可以为通过数学模型进行模拟的模型，本发明对此不作限制。
在具体实现中，动力学模块可以根据不同模拟执行器输出的状态参数，生成虚拟车辆当前的车辆位姿信息。具体的，动力学模块可以根据方向盘执行器输出的方向盘转角、制动踏板执行器输出的踏板开度、驱动踏板执行器输出的踏板开度、电机执行器输出的电机扭矩、档位执行器输出的档位以及手刹执行器输出的手刹状态等参数，生成虚拟车辆的车辆位姿信息，并将车辆位姿信息输出至定位模块。定位模块可以包括惯性单元(InertialMeasurement Unit，IMU)以及GPS导航，则定位模块获取了动力学模块发送的车辆位姿信息后，可以通过IMU对虚拟车辆当前的方向盘转角、踏板开度、电机扭矩、档位以及手刹状态等参数进行计算，得到虚拟车辆的状态参数。其中，状态参数可以包括三轴转角速度、三轴加速度以及车辆坐标等等，三轴转角速度可以表示虚拟车辆在x、y以及z轴上的转角速度，三轴加速度可以表示虚拟车辆在x、y以及z轴上的加速度，车辆坐标可以表示虚拟车辆在坐标系中的坐标等，本发明对此不作限制。
在本发明实施例中，域控制模块在获取传感器模块发送的传感器目标信息，以及定位模块发送的状态参数之后，可以确定与状态参数对应的车辆参数。具体的，域控制模块可以根据不同的传感器目标信息，确定针对状态参数的调节参数，并获取与调节参数匹配的目标执行器，以及针对目标执行器的车辆参数。
例如，传感器目标信息包括车道线多项式参数、车道线类型以及车道线颜色等参数，则域控制模块可以采用车道线多项式参数、车道线类型以及车道线颜色，确定针对状态参数的调节参数，调节参数可以包括方向盘转向调节参数、速度调节参数、扭矩调节参数等等，接着分别确定对应的方向盘执行器、制动踏板执行器、电机执行器等，然后获取针对方向盘执行器的转矩(高速)和转角(低速)、针对制动踏板执行器的减速度以及电机执行器的电机扭矩等等。
需要说明的是，不同的传感器目标信息可以对应不同的调节参数，不同的调节参数可以对应不同的模拟执行器，以及不同的车辆参数，从而域控制模块可以根据不同的驾驶场景，确定针对动力学模块的车辆参数，以便车辆执行器模块根据车辆参数生成对应的自动驾驶指令，并由动力学模块执行对应的自动驾驶指令。
在本发明实施例中，域控制模块可以将传感器目标信息、状态参数以及车辆参数发送至车辆执行器模块，由车辆执行器模块生成对应的自动驾驶指令，并将自动驾驶指令发送至动力学模块，由动力学模块响应自动驾驶指令，对虚拟车辆进行自动驾驶的仿真测试。
在具体实现中，车辆执行器模块可以用于模拟电控转向系统、电控制动系统、电控驱动系统、电控档位以及电控手刹等，分别对应动力学模块中的方向盘执行器、制动踏板执行器、驱动踏板执行器、档位执行器以及手刹执行器等。具体的，车辆执行器模块可以结合场景参数，确定需要对虚拟车辆的何种执行器进行控制，以对虚拟车辆的行驶方向、行驶速度等进行控制，包括可以通过电控转向系统从域控制模块获取方向盘执行器的方向盘转矩(高速)和方向盘转角(低速)，计算输出方向盘转角至动力学模块；通过电控制动系统从域控制模块获取减速度，计算输出制动踏板开度至动力学模块；通过电控驱动系统通过从域控制模块获取电机扭矩，计算输出电机扭矩至动力学模块；通过电控挡位通过从域控制模块获取挡位信息，计算输出挡位信息至动力学模块；通过电控手刹通过从域控制模块获取手刹请求，计算输出当前手刹状态信息至动力学模块等等，从而生成对应的自动驾驶指令，以对虚拟车辆的控制，实现虚拟车辆自动驾驶的仿真测试，并生成对应的仿真测试结果。
具体的，自动驾驶指令包括方向盘控制指令、制动踏板控制指令、电机控制指令、档位控制指令、刹车控制指令中的至少一种。则动力学模块可以根据自动驾驶指令的类型，模拟执行对应的车辆状态，包括控制方向盘转角、控制制动踏板开度、控制驱动踏板开度、控制电机扭矩、控制档位、控制手刹等，并在执行对应的控制指令后，计算虚拟车辆的车辆位姿信息，以及针对自动驾驶指令的执行状态信息。
需要说明的是，为了使得仿真测试更加合理，动力学模块在接收到自动驾驶指令后，可以模拟车辆动态变化的方式对各个执行器的控制，例如自动驾驶指令包括减速指令，则可以模拟控制制动踏板逐渐增加开度，直至制动踏板的开度与自动驾驶指匹配。在该动态变化的过程中，动力学模块可以根据各个执行器的状态参数，生成车辆的车辆位姿信息，以及执行状态信息，车辆位姿信息表示车辆当前的状态，执行状态信息可以用于表示执行器当前的执行状态是否达到了自动驾驶指令对应的目标状态，包括未执行、正在执行以及执行完毕的执行状态信息。
在具体实现中，仿真测试系统还可以包括状态反馈模块，则动力学模块进行仿真测试之后，可以生成仿真测试结果，仿真测试结果可以包括虚拟车辆当前的目标车辆位姿信息以及执行状态悉尼型，状态反馈模块可以用于获取动力学模块发送的车辆位姿信息以及执行状态信息，并采用车辆位姿信息以及执行状态信息，生成针对自动驾驶指令的测试反馈信息，并将测试反馈信息发送至域控制模块，以使域控制模块根据测试反馈信息，动态发送车辆参数至车辆执行器模块，形成动态循环的调节模式，保证自动驾驶仿真测试的可信度。
具体的，测试反馈信息可以根据解析车辆位姿信息，得到方向盘执行器、制动踏板执行器、驱动踏板执行器、档位执行器以及手刹执行器等当前的工作状态，然后结合执行状态信息，判断各个执行器是否处于与自动驾驶指令匹配的工作状态，并在执行器未处于自动驾驶指令匹配的工作状态下，根据执行器当前的状态参数，生成针对自动驾驶指令的测试反馈信息。例如，可以根据方向盘执行器的转向状态，计算输出方向盘转角；根据制动踏板执行器和/或驱动踏板执行器的踏板开度，计算并输出虚拟车辆的轮速、轮脉冲等；根据电机的电机扭矩，计算并输出虚拟车辆的电机扭矩等等，并将所计算的参数作为测试反馈信息，传输至域控制模块，以使域控制模块根据测试反馈信息，动态发送车辆参数至车辆执行器模块，形成动态循环的调节模式，保证自动驾驶仿真测试的可信度。
在本发明的一种可选实施例中，仿真测试系统还可以包括与域控制模块连接的车辆系统模块，车辆系统模块可以用于模拟车辆除车辆运动控制器(包括电控转向系统、电控制动系统、电控驱动系统、电控档位以及电控手刹等)之外，车辆的其他控制器，例如车身控制器、胎压监测控制器、显示器件控制器以及仪表屏控制系等。
在具体实现中，车辆系统模块可以用于确定针对虚拟车辆的动力学模块指令，并响应于车辆模拟指令，模拟虚拟车辆的控制器，以控制虚拟车辆进行车辆环境的仿真测试。其中，车辆环境可以包括车身控制、显示器件交互、仪表屏显示、胎压监测控制等等，从而通过车辆系统模块可以对虚拟车辆中除车辆运动外的其他车辆环境进行仿真测试，一方面可以在自动驾驶场景下模拟车辆环境的测试，提高自动驾驶仿真测试的可信度，另一方面可以提高车辆仿真测试的可信度与运行效率。
在本发明实施例中，车辆自动驾驶的仿真测试系统可以包括虚拟场景模块、传感器模块、域控制模块、车辆执行器模块、动力学模块、定位模块以及状态反馈模块，通过传感器模块获取虚拟场景模块发送的目标虚拟场景的传感器目标信息，通过定位模块获取仿真测试过程中虚拟车辆的状态参数，然后由车辆执行器模块根据传感器目标信息，生成针对状态参数的自动驾驶指令，并由动力学模块控制虚拟车辆执行与自动驾驶指令对应的仿真测试，生成仿真测试结果，接着由状态反馈模块采用仿真测试结果，生成测试反馈信息，形成闭环的仿真测试，通过仿真测试系统，对车辆自动驾驶过程中的各个不同模块所执行的功能进行模拟测试，能够有效提高自动驾驶测试的可信度和运行效率，使得开发人员可以可信数据的支持下进行技术研发，增加量产中算法迭代的效率。
为了是本领域技术人员更好地理解本发明实施例的仿真测试系统，下面通过一个示例进行说明。
参考图2，示出了本发明实施例中仿真测试框架的示意图，可以包括虚拟场景模型、传感器模型、定位模型、执行器模型、车辆模型、车辆状态反馈模型、车辆系统模型及自动驾驶域控制器构成。
虚拟场景模型包括车道线场景、行车场景、障碍物场景以及视觉车位场景等场景要素，通过构建参数化的场景，将场景参数传递到传感器模型。
传感器模型包括车道线识别传感器模拟、目标识别传感器模拟、虚拟超声波传感器模拟、视觉车位识别传感器模拟。其中，车道线识别传感器模拟通过获取车道线场景中参数化的车道线，实时输出车道线多项式参数、类型、颜色等信息；目标识别传感器模拟获取虚拟场景模型中行车场景的参数，输出前车、旁车、前前车纵侧向距离速度加速度等信息；虚拟超声波模型获取障碍物场景中的参数，计算输出实时的超声波探测距离；视觉车位识别传感器获取虚拟场景中的视觉车位的参数，计算输出车位角点坐标&车位属性&类型等信息。
定位模型包括IMU惯性单元和GPS导航信息，通过获取车辆模型计算得出的车辆位姿信息，计算输出三轴转角速度、三轴加速度、车辆坐标。
执行器模型包括电控转向系统、电控制动系统、电控驱动系统、电控挡位、电控手刹。电控转向系统通过从自动驾驶域控制器获取方向盘转矩(高速)和方向盘转角(低速)，计算输出方向盘转角到车辆模型；电控制动系统通过从自动驾驶域控制器获取减速度，计算输出制动踏板开度到车辆模型；电控驱动系统通过从自动驾驶域控制器获取电机扭矩，计算输出点击扭矩到车辆模型；电控挡位通过从自动驾驶域控制器获取挡位信息，计算输出挡位信息到车辆模型，包括D、N、R、P等档位，其中，D档表示车辆前进，N档为空档，R档为倒车档，P档位停车档；电控手刹通过从自动驾驶域控制器获取手刹请求，计算输出当前手刹状态信息到车辆模型。
车辆模型接收执行器系统输出的方向盘转角、制动踏板开度、电机扭矩、挡位、手刹状态，计算输出车辆位姿信息、执行状态信息。
车辆状态反馈模型获取车辆模型计算输出车辆位姿信息、执行状态信息，计算输出方向盘转角、轮速、轮脉冲、电机扭矩等反馈信息。
车辆系统模型通过模拟车辆各控制器，模拟车辆真实环境，包括模拟车身控制器、胎压监测控制器、显示器件控制器、仪表屏控制器等系统。
自动驾驶域控制器为拥有自动驾驶算法的被测模块，可以为硬件或软件。
参照图3，示出了本发明的一种自动驾驶的仿真测试方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤301，获取目标虚拟场景的场景参数，以及虚拟车辆的状态参数；
步骤302，通过所述场景参数，获取传感器目标信息；
步骤303，根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令；
步骤304，控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果；
步骤305，采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
在本发明的一种可选实施例中，所述获取目标虚拟场景对应的传感器目标信息，包括：
从预设的虚拟场景中，选定针对虚拟车辆的目标虚拟场景；
获取所述目标虚拟场景的场景参数。
在本发明的一种可选实施例中，所述获取虚拟车辆的状态参数，包括：
获取虚拟车辆当前的车辆位姿信息；
采用所述车辆位姿信息，生成所述虚拟车辆的状态参数；
其中，所述状态参数至少包括三轴转角速度、三轴加速度以及车辆坐标。
在本发明的一种可选实施例中，所述根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令之前，所述方法还包括：
获取与所述传感器目标信息匹配的车辆参数；
所述根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令，包括：
采用所述车辆参数与所述传感器目标信息，确定针对所述状态参数的自动驾驶指令。
在本发明的一种可选实施例中，所述仿真测试结果包括目标车辆位姿信息与执行状态信息，所述控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果，包括：
控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并输出与所述自动驾驶指令匹配的目标车辆位姿信息与执行状态信息；
所述采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息，包括：
采用所述目标车辆位姿信息与所述执行状态信息，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
在本发明的一种可选实施例中，还包括：
确定针对虚拟车辆的车辆模拟指令；
响应于所述车辆模拟指令，模拟所述虚拟车辆的控制器，以对所述虚拟车辆进行车辆环境的仿真测试。
在本发明实施例中，车辆自动驾驶的仿真测试系统可以包括虚拟场景模块、传感器模块、域控制模块、车辆执行器模块、动力学模块、定位模块以及状态反馈模块，通过传感器模块获取虚拟场景模块发送的目标虚拟场景的传感器目标信息，通过定位模块获取仿真测试过程中虚拟车辆的状态参数，然后由车辆执行器模块根据传感器目标信息，生成针对状态参数的自动驾驶指令，并由动力学模块控制虚拟车辆执行与自动驾驶指令对应的仿真测试，生成仿真测试结果，接着由状态反馈模块采用仿真测试结果，生成测试反馈信息，形成闭环的仿真测试，通过仿真测试系统，对车辆自动驾驶过程中的各个不同模块所执行的功能进行模拟测试，能够有效提高自动驾驶测试的可信度和运行效率，使得开发人员可以可信数据的支持下进行技术研发，增加量产中算法迭代的效率。
需要说明的是，对于方法实施例，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，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，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，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
对于方法实施例而言，由于其与系统实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供了一种车辆，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述车辆执行本发明实施例所述的方法。
本发明实施例还提供了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行本发明实施例所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器、EEPROM、Flash以及eMMC等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种自动驾驶的仿真测试系统和一种自动驾驶的仿真测试方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。
Claims (14)
1.一种自动驾驶的仿真测试系统，其特征在于，所述仿真测试系统包括域控制模块，与所述域控制模块连接的传感器模块、定位模块以及车辆执行器模块，与所述传感器模块连接的虚拟场景模块，与所述车辆执行器模块和所述定位模块连接的动力学模块，以及与所述动力学模块和所述域控制模块连接的状态反馈模块；
所述虚拟场景模块，用于获取目标虚拟场景的场景参数；
所述传感器模块，用于通过所述场景参数，获取传感器目标信息；
所述定位模块，用于获取所述动力学模块发送的虚拟车辆的状态参数；
所述车辆执行器模块，用于根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令；
所述动力学模块，用于控制所述虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果；
所述状态反馈模块，用于采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息，并将所述测试反馈信息发送至所述域控制模块。
2.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，
所述虚拟场景模块，用于从预设的虚拟场景中，选定针对虚拟车辆的目标虚拟场景，并获取所述目标虚拟场景的场景参数。
3.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，
所述定位模块，用于获取所述动力学模块发送的虚拟车辆的车辆位姿信息；采用所述车辆位姿信息，生成所述虚拟车辆的状态参数；
其中，所述状态参数至少包括三轴转角速度、三轴加速度以及车辆坐标。
4.根据权利要求3所述的仿真测试系统，其特征在于，
所述域控制模块，用于确定与所述状态参数对应的车辆参数；
所述车辆执行器模块，用于获取所述域控制模块输出的所述传感器目标信息、所述状态参数以及所述车辆参数；采用所述车辆参数与所述传感器目标信息，确定针对所述状态参数的自动驾驶指令；
其中，所述自动驾驶指令包括方向盘控制指令、制动踏板控制指令、电机控制指令、档位控制指令、刹车控制指令中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的仿真测试系统，其特征在于，所述仿真测试结果包括目标车辆位姿信息以及执行状态信息；
所述动力学模块，用于输出与所述自动驾驶指令匹配的目标车辆位姿信息，以及执行状态信息；
所述定位模块，用于采用所述目标车辆位姿信息，生成所述虚拟车辆的目标状态参数；并将所述目标状态参数发送至所述域控制模块；
所述状态反馈模块，用于采用所述目标车辆位姿信息与所述执行状态信息，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
6.根据权利要求1所述的仿真测试系统，其特征在于，还包括与所述域控制模块连接的车辆系统模块；
所述车辆系统模块，用于确定针对所述虚拟车辆的车辆模拟指令，并响应于所述车辆模拟指令，模拟所述虚拟车辆的控制器，以控制所述虚拟车辆进行车辆环境的仿真测试。
7.一种自动驾驶的仿真测试方法，其特征在于，包括：
获取目标虚拟场景的场景参数，以及虚拟车辆的状态参数；
通过所述场景参数，获取传感器目标信息；
根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令；
控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果；
采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取目标虚拟场景对应的传感器目标信息，包括：
从预设的虚拟场景中，选定针对虚拟车辆的目标虚拟场景；
获取所述目标虚拟场景的场景参数。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取虚拟车辆的状态参数，包括：
获取虚拟车辆的车辆位姿信息；
采用所述车辆位姿信息，生成所述虚拟车辆的状态参数；
其中，所述状态参数至少包括三轴转角速度、三轴加速度以及车辆坐标。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令之前，所述方法还包括：
获取与所述传感器目标信息匹配的车辆参数；
所述根据所述传感器目标信息，生成针对所述状态参数的自动驾驶指令，包括：
采用所述车辆参数与所述传感器目标信息，确定针对所述状态参数的自动驾驶指令。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述仿真测试结果包括目标车辆位姿信息与执行状态信息，所述控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并生成仿真测试结果，包括：
控制预设的虚拟车辆执行与所述自动驾驶指令对应的仿真测试，并输出与所述自动驾驶指令匹配的目标车辆位姿信息与执行状态信息；
所述采用所述仿真测试结果，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息，包括：
采用所述目标车辆位姿信息与所述执行状态信息，生成针对所述自动驾驶指令的测试反馈信息。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
确定针对虚拟车辆的车辆模拟指令；
响应于所述车辆模拟指令，模拟所述虚拟车辆的控制器，以对所述虚拟车辆进行车辆环境的仿真测试。
13.一种车辆，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述车辆执行如权利要求7-12任一项所述的方法。
14.一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求7-12任一项所述的方法。
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