DE102019125075A1 - Method for the computer-implemented simulation of a LIDAR sensor in a virtual environment - Google Patents
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- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur computerimplementierten Simulation eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung, mit den Schritten:
(S100) Einlesen eines VR-Datensatzes (VR) repräsentativ für die virtuelle Umgebung,
(S200) Einlesen eines Parameterdatensatzes (PM) zur Parametrisierung eines LIDAR-Sensor-Simulationsmoduls,
(S300) Erzeugen eines Laserstrahl-Datensatzes (LD) repräsentativ für einen von dem LIDAR-Sensor emittierten Laserstrahl (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5) unter Verwendung des LIDAR-Sensor-Simulationsmoduls (4) und des Parameterdatensatzes (PM),
(S400) Bestimmen eines Reichweite-Datensatzes (RD) repräsentativ für eine Reichweite des Laserstrahles (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5) unter Auswertung des VR-Datensatzes (VR) und des Laserstrahl-Datensatzes (LD) durch Raytracing, und
(S500) Erzeugen von Bilddaten (BD) repräsentativ für die virtuelle Umgebung durch Kombinieren des VR-Datensatzes (VR) mit dem Laserstrahl-Datensatz (LD) und dem Reichweite-Datensatz (RD).
The invention relates to a method for the computer-implemented simulation of a LIDAR sensor in a virtual environment, with the following steps:
(S100) Reading in a VR data record (VR) representative of the virtual environment,
(S200) Reading in a parameter data set (PM) for the parameterization of a LIDAR sensor simulation module,
(S300) Generating a laser beam data set (LD) representative of a laser beam (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5) emitted by the LIDAR sensor using the LIDAR sensor simulation module (4) and the parameter data set (PM),
(S400) determining a range data record (RD) representative of a range of the laser beam (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5) by evaluating the VR data record (VR) and the laser beam data record (LD) by ray tracing, and
(S500) Generating image data (BD) representative of the virtual environment by combining the VR data set (VR) with the laser beam data set (LD) and the range data set (RD).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur computerimplementierten Simulation eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt und ein System zur computerimplementierten Simulation eines derartigen LIDAR-Sensors.The invention relates to a method for the computer-implemented simulation of a LIDAR sensor in a virtual environment. The invention also relates to a computer program product and a system for computer-implemented simulation of such a LIDAR sensor.
Kraftfahrzeuge können zum sogenannten autonomen Fahren ausgebildet sein. Ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug ist ein selbstfahrendes Kraftfahrzeug, das ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers fahren, steuern und einparken kann (hochautomatisiertes Fahren bzw. autonomes Fahren). Im Falle, dass keinerlei manuelles Steuern seitens des Fahrers nötig ist, wird auch der Begriff Roboterauto verwendet. Dann kann der Fahrersitz leer bleiben; eventuell sind Lenkrad, Brems- und Fahrpedal nicht vorhanden.Motor vehicles can be designed for so-called autonomous driving. An autonomously driving motor vehicle is a self-driving motor vehicle that can drive, control and park without the influence of a human driver (highly automated driving or autonomous driving). In the event that no manual control is required on the part of the driver, the term robot car is also used. Then the driver's seat can remain empty; possibly the steering wheel, brake and accelerator pedals are not available.
Derartige autonome Kraftfahrzeuge können mithilfe verschiedener Sensoren ihre Umgebung erfassen und aus den gewonnenen Informationen ihre eigene Position und die der anderen Verkehrsteilnehmer bestimmen, in Zusammenarbeit mit der Navigationssoftware ein Fahrziel ansteuern und Kollisionen auf dem Weg dorthin vermeiden.Autonomous vehicles of this type can use various sensors to detect their surroundings and use the information obtained to determine their own position and that of other road users, navigate to a destination in cooperation with the navigation software and avoid collisions on the way there.
Ein derartiger Sensor kann ein sogenannter LIDAR-Sensor sein. LIDAR (Abkürzung für englisch light detection and ranging), bezeichnet dabei eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung. Statt elektromagnetischer Wellen wie beim RADAR werden Laserstrahlen verwendet.Such a sensor can be a so-called LIDAR sensor. LIDAR (abbreviation for light detection and ranging), describes a radar-related method for optical distance and speed measurement as well as for remote measurement. Instead of electromagnetic waves as with RADAR, laser beams are used.
LIDAR-Sensoren bieten den Vorteil, dass sie einen 360-Grad-Bereich um das Kraftfahrzeug herum mit hoher Auflösung und Geschwindigkeit abzutasten können. Typischerweise verwendet ein LIDAR-Sensor eine Anordnung von laserbasierten Sensoren (z.B. 64), die sich mit hoher Geschwindigkeit (mehrere 100 n/min) drehen. Der LIDAR-Sensor ist dann in der Lage, Hindernisse zu erfassen, die von einem Laserstrahl getroffen werden. So ist es möglich, Koordinaten jedes Treffers bzw. von jedem Objekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Durch die Auswertung dieser LIDAR-Daten ist es auch möglich, Informationen über die Geländetopologie im Bereich um das Kraftfahrzeug herum zu gewinnen.LIDAR sensors offer the advantage that they can scan a 360-degree area around the motor vehicle with high resolution and speed. Typically, a LIDAR sensor uses an array of laser-based sensors (e.g. 64) that rotate at high speed (several 100 n / min). The LIDAR sensor is then able to detect obstacles hit by a laser beam. It is thus possible to determine the coordinates of every hit or of every object in the vicinity of the motor vehicle. By evaluating this LIDAR data, it is also possible to obtain information about the topology of the terrain in the area around the motor vehicle.
Um ein derartiges automatisiertes Fahren zu testen werden die Kraftfahrzeuge in der realen Welt getestet. Dies ist jedoch ein kostspieliger Vorgang und die Unfallgefahr ist hoch. Um Unfälle zu vermeiden und gleichzeitig Kosten zu senken, sind Tests in den computergenerierten virtuellen Umgebungen, wie beispielsweise Tests in virtuellen Städten, notwendig. Die VR-Technologie (Virtual-Reality-Technologie) zusammen mit einer virtuellen Umgebung eröffnet viele Möglichkeiten. Der Hauptvorteil der VR-Technologie besteht darin, dass sie einem Nutzer, wie z.B. einem Ingenieur erlaubt, Teil der Tests zu sein, mit dem Testszenario oder den Konfigurationsparametern zu interagieren.In order to test such automated driving, the motor vehicles are tested in the real world. However, this is an expensive process and the risk of accidents is high. In order to avoid accidents and at the same time reduce costs, tests in the computer-generated virtual environments, such as tests in virtual cities, are necessary. The VR technology (Virtual Reality Technology) together with a virtual environment opens up many possibilities. The main advantage of VR technology is that it allows a user, such as an engineer, to be part of the tests, to interact with the test scenario or the configuration parameters.
Aus der KR101572618 ist eine LIDAR-Simulationseinheit bekannt zum Simulieren eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung.A LIDAR simulation unit for simulating a LIDAR sensor in a virtual environment is known from KR101572618.
Es besteht Bedarf daran, Wege aufzuzeigen, wie eine computerimplementierte Simulation eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung verbessert werden kann.There is a need to show ways in which a computer-implemented simulation of a LIDAR sensor in a virtual environment can be improved.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur computerimplementierten Simulation eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung, mit den Schritten:
- Einlesen eines VR-Datensatzes repräsentativ für die virtuelle Umgebung,
- Einlesen eines Parameterdatensatzes zur Parametrisierung eines LIDAR-Sensor-Simulationsmoduls,
- Erzeugen eines Laserstrahl-Datensatzes repräsentativ für einen von dem LIDAR-Sensor emittierten Laserstrahl unter Verwendung des LIDAR-Sensor-Simulationsmoduls und des Parameterdatensatzes, Bestimmen eines Reichweite-Datensatzes repräsentativ für eine Reichweite des Laserstrahles unter Auswertung des VR-Datensatzes und des Laserstrahl-Datensatzes durch Raytracing, und
- Erzeugen von Bilddaten repräsentativ für die virtuelle Umgebung durch Kombinieren des VR-Datensatzes mit dem Laserstrahl-Datensatz und dem Reichweite-Datensatz.
- Reading in a VR data set representative of the virtual environment,
- Reading in a parameter data set for the parameterization of a LIDAR sensor simulation module,
- Generating a laser beam data set representative of a laser beam emitted by the LIDAR sensor using the LIDAR sensor simulation module and the parameter data set, determining a range data set representative of a range of the laser beam while evaluating the VR data set and the laser beam data set Ray tracing, and
- Generation of image data representative of the virtual environment by combining the VR data set with the laser beam data set and the range data set.
Mit dem Parameterdatensatz können verschiedene Parameter des zu simulierenden LIDAR-Sensor frei von einem Nutzer konfiguriert werden, wobei durch das Bestimmen eines Reichweite-Datensatzes repräsentativ für eine Reichweite des Laserstrahles unter Auswertung des VR-Datensatzes und des Laserstrahl-Datensatzes durch Raytracing ein besonders rechnerressourcenschonendes Verfahren bereitgestellt werden kann. So kann eine computerimplementierten Simulation eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung verbessert werden.With the parameter data set, various parameters of the LIDAR sensor to be simulated can be freely configured by a user, whereby by determining a range data set representative of a range of the laser beam while evaluating the VR data set and the laser beam data set by ray tracing, a particularly computer resource-saving method can be provided. In this way, a computer-implemented simulation of a LIDAR sensor in a virtual environment can be improved.
Gemäß einer Ausführungsform parametrisiert der Parameterdatensatz einen statischen LIDAR-Sensor mit einem horizontalen Abtastbereich und/oder einem vertikalen Abtastbereich und/oder einer maximale Reichweite und/oder einer Abtastrate. So kann auf einfache Art und Weise auch ein statischer LIDAR-Sensor in einer virtuellen Umgebung simuliert werden.According to one embodiment, the parameter data set parameterizes a static LIDAR sensor with a horizontal scanning area and / or a vertical scanning area and / or a maximum range and / or a scanning rate. So can a simple way too static LIDAR sensor can be simulated in a virtual environment.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform parametrisiert der Parameterdatensatz einen rotierenden LIDAR-Sensor, wobei der Laserstrahl-Datensatz repräsentativ für einen rotierenden Laserstrahl ist. Zusätzlich kann der Parameterdatensatz einem horizontalen Abtastbereich und/oder einem vertikalen Abtastbereich und/oder eine maximalen Reichweite und/oder eine Abtastrate definieren. So kann auf einfache Art und Weise auch ein rotierender LIDAR-Sensor in einer virtuellen Umgebung simuliert werden.According to a further embodiment, the parameter data set parameterizes a rotating LIDAR sensor, the laser beam data set being representative of a rotating laser beam. In addition, the parameter data set can define a horizontal scanning area and / or a vertical scanning area and / or a maximum range and / or a scanning rate. In this way, a rotating LIDAR sensor can also be simulated in a virtual environment in a simple manner.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden Abtastdaten repräsentativ für Abtastpunkte des LIDAR-Sensors in einem Ringspeicher zwischengespeichert. Der Ringspeicher ist derart ausgebildet, dass die ältesten Daten gelöscht werden, wenn neue Daten hinzukommen. So kann die Speichergröße minimiert werden. Dabei speichert jedes Speicherelement des Ringspeichers die Daten, die alle gescannten LIDAR-Punkte zu einem Abtastzeitpunkt beinhalten.According to a further embodiment, sampling data representative of sampling points of the LIDAR sensor are temporarily stored in a ring memory. The ring memory is designed in such a way that the oldest data is deleted when new data is added. This way the memory size can be minimized. Each storage element of the ring buffer stores the data that contain all scanned LIDAR points at a sampling time.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird gemäß dem Laserstrahl-Datensatz ein Laserstrahl in der virtuellen Umgebung einem Nutzer visualisiert. Die Visualisierung der Laserstrahlen ermöglicht es einem Nutzer, wie z.B. einem Ingenieur, mit den Laserstrahlen in der virtuellen Umgebung zu interagieren. So kann der Nutzer ein vom LIDAR-Sensor erfasstes Objekt in der virtuellen Umgebung sehen, was eine Auswertung von Simulationsergebnissen vereinfacht.According to a further embodiment, a laser beam is visualized to a user in the virtual environment according to the laser beam data record. The visualization of the laser beams enables a user, such as an engineer, to interact with the laser beams in the virtual environment. The user can see an object detected by the LIDAR sensor in the virtual environment, which simplifies the evaluation of simulation results.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Nutzer ein HMI in der virtuellen Umgebung nutzen. So kann ein sich in der virtuellen Umgebung befindlicher Nutzer mit als virtuellem HMI ausgebildeten HMI verschiedene Eingaben tätigen, wie z.B. den Parameterdatensatz eingeben oder diesen auch ändern. Somit kann ein Nutzer vollständig innerhalb der virtuellen Umgebung agieren und muss diese nicht verlassen um z.B. den Parameterdatensatz zu ändern.According to a further embodiment, a user can use an HMI in the virtual environment. In this way, a user in the virtual environment can make various inputs with an HMI designed as a virtual HMI, such as entering the parameter data set or changing it. Thus, a user can act completely within the virtual environment and does not have to leave it, e.g. to change the parameter data set.
Ferner gehören zur Erfindung ein Computerprogrammprodukt und ein System zur computerimplementierten Simulation eines derartigen LIDAR-Sensors.The invention also includes a computer program product and a system for computer-implemented simulation of such a LIDAR sensor.
Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung ausgewählte Komponenten eines Systems zur computerimplementierten Simulation eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung, -
2A in schematischer Darstellung eine Simulation eines statischen LIDAR-Sensors -
2B eine weitere schematische Darstellung einer Simulation eines statischen LIDAR-Sensors. -
3A eine Visualisierung des statischen LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung in perspektivischer Darstellung. -
3B eine Visualisierung des statischen LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung in einer Draufsicht. -
4 eine weitere Visualisierung des statischen LIDAR-Sensors. -
5A in schematischer Darstellung eine Simulation eines um seine x-Achse rotierenden LIDAR-Sensors. -
5B eine weitere schematische Darstellung einer Simulation eines um seine z-Achse rotierenden LIDAR-Sensors. -
6A in schematischer Darstellung eine Simulation eines um seine x-Achse rotierenden LIDAR-Sensors. -
6B eine weitere schematische Darstellung einer Simulation eines um seine z-Achse rotierenden LIDAR-Sensors. -
7 eine Visualisierung eines rotierenden LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung in perspektivischer Darstellung. -
8 eine Visualisierung eines mit einem LIDAR-Sensor erfassten Objektes. -
9 eine Visualisierung eines HMI zur Verwendung in einer virtuellen Umgebung. -
10 in schematischer Darstellung einen Verfahrensablauf zum Betrieb des in1 gezeigten Systems.
-
1 A schematic representation of selected components of a system for the computer-implemented simulation of a LIDAR sensor in a virtual environment, -
2A a schematic representation of a simulation of a static LIDAR sensor -
2 B another schematic representation of a simulation of a static LIDAR sensor. -
3A a visualization of the static LIDAR sensor in a virtual environment in a perspective representation. -
3B a visualization of the static LIDAR sensor in a virtual environment in a top view. -
4th another visualization of the static LIDAR sensor. -
5A a schematic representation of a simulation of a LIDAR sensor rotating about its x-axis. -
5B Another schematic representation of a simulation of a LIDAR sensor rotating about its z-axis. -
6A a schematic representation of a simulation of a LIDAR sensor rotating about its x-axis. -
6B Another schematic representation of a simulation of a LIDAR sensor rotating about its z-axis. -
7th a visualization of a rotating LIDAR sensor in a virtual environment in a perspective representation. -
8th a visualization of an object detected with a LIDAR sensor. -
9 a visualization of an HMI for use in a virtual environment. -
10 a schematic representation of a process sequence for operating the in1 shown system.
Es wird zunächst auf
Dargestellt ist ein System
Als virtuelle Realität, kurz
Um ein Gefühl der Immersion zu erzeugen werden zur Darstellung der virtuellen Umgebung spezielle Ausgabegeräte, wie z.B. Virtual-Reality-Headsets, verwendet. Um einen räumlichen Eindruck zu vermitteln, werden zwei Bilder aus unterschiedlichen Perspektiven erzeugt und dargestellt (Stereoprojektion).In order to create a feeling of immersion, special output devices such as virtual reality headsets are used to represent the virtual environment. To give a spatial impression, two images are made up of different Perspectives generated and displayed (stereo projection).
Für die Interaktion mit der virtuellen Welt werden spezielle Eingabegeräte (nicht dargestellt) benötigt, wie z.B. 3D-Maus, Datenhandschuh oder Flystick. Der Flystick wird zur Navigation mit einem optischen Trackingsystem genutzt, wobei Infrarot-Kameras durch Erfassung von Markern am Flystick permanent die Position im Raum an das System
Einige Eingabegeräte vermitteln dem Nutzer
Für die Erzeugung einer virtuellen Umgebung ist ferner eine speziell für diesen Zweck entwickelte Software erforderlich. Die Software muss komplexe dreidimensionale Welten in Echtzeit, d.h. mit mindestens 25 Bildern pro Sekunde, in Stereo getrennt für linkes und rechtes Auge des Nutzers
Von den Komponenten des Systems
Dabei ist das System
Das LIDAR-Sensor-Simulationsmodul
Dabei wird unter Raytracing (auch Strahlverfolgung oder Strahlenverfolgung) ein auf der Aussendung von Strahlen basierender Algorithmus zur Verdeckungsberechnung verstanden, also ein Algorithmus zur Ermittlung der Sichtbarkeit von dreidimensionalen Objekten von einem bestimmten Punkt im Raum aus.In this context, ray tracing is understood to mean an algorithm based on the emission of rays for concealment calculation, i.e. an algorithm for determining the visibility of three-dimensional objects from a specific point in space.
Mit anderen Worten, Raytracing ist in erster Linie ein Verfahren zur Verdeckungsberechnung, also zur Ermittlung der Sichtbarkeit von Objekten ab einem Augpunkt
Im Rahmen des Raytracing wird der Laserstrahl-Datensatz
Der Parameterdatensatz
In dem Ringspeicher
Für diese und die nachfolgend beschriebenen Aufgaben und Funktionen können das System
Es wird nun zusätzlich auf die
In der virtuellen Umgebung wird die Anzahl von vertikalen Laserstrahlen
Ein erster Laserstrahl
Die einzelnen Laserstrahlen
In analoger Art und Weise (siehe
Es wird nun zusätzlich auf die
Dargestellt ist eine Visualisierung von Laserstahlen, die von einem LIDAR-Sensor in einer virtuellen Umgebung emittiert werden. Der Wert für den vertikalen Abtastbereich
Die Gesamtzahl
Mit anderen Worten, die Gesamtzahl
Daher kann die Gesamtzahl der Punkte
Es wird nun zusätzlich auf
Dargestellt ist eine Visualisierung von Laserstrahlen gemäß den Bilddaten
A visualization of laser beams according to the image data is shown
Wenn sich ein Laserstrahl mit einem Objekt kreuzt, würde er nicht durch das Objekt gehen. Ein Maximalwert für die Reichweite wie auch für die anderen Werte kann gemäß den LIDAR-Spezifikationen festgelegt werden, z.B. durch den Parameterdatensatz
Es wird nun zusätzlich auf die
Um eine Drehung um z.B. die x-Achse zu simulieren werden auch die Laserstrahlen
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel emittiert der LIDAR-Sensor nur einen einzigen Laserstrahl, der um 360° gedreht wird.In the present exemplary embodiment, the LIDAR sensor only emits a single laser beam that is rotated through 360 °.
Wenn im vorliegenden Ausführungsbeispiel für den Drehwinkel
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird nur ein einziger Laserstrahl simuliert um den Bedarf an Hardware und Rechnerressourcen niedrig zu halten, da so auch die Anzahl der erfassten Objekte niedrige gehalten werden kann. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel können aber auch mehrere Laserstrahlen zeitgleich simuliert werden.In the present embodiment, only a single laser beam is simulated around the To keep the need for hardware and computer resources low, as this also allows the number of objects to be kept low. In contrast to the present exemplary embodiment, however, several laser beams can also be simulated at the same time.
Es wird nun zusätzlich auf die
In analoger Art und Weise emittiert der LIDAR-Sensor nur einen einzigen Laserstrahl, der um 360° gedreht wird, und zwar schrittweise um die z-Achse um einen Wert eines Drehwinkels
Es ist ein Puffermechanismus erforderlich, um die Abtastdaten
Der Ringspeicher
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Größe des Ringspeichers
Wenn zwei Dreh- bzw. Schwenkachse vorliegen könnte gelten:
Es wird nun zusätzlich auf
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein Laserstrahl gemäß dem Laserstrahl-Datensatz
Dargestellt ist eine Visualisierung von einem Laserstrahl eines LIDAR-Sensors eines Kraftfahrzeugs auf einer Straße mit Bordsteinen und einer Wasserfläche. Der Laserstrahl des LIDAR-Sensors wird um volle 360° um seine Hochachse gedreht und um 18° um seine Rollachse (x-Achse) verschwenkt mit einem Drehwinkel
Es wird nun zusätzlich auf
Dargestellt ist eine Visualisierung von Laserstrahlen gemäß den Bilddaten
Die Visualisierung der Laserstrahlen ermöglicht es dem Nutzer
Ferner können die Laserstrahlen in der virtuellen Umgebung visualisiert werden, in dem auf ein Objekt auftreffende Laserstrahlen als ein 3D-Objekt, Netz oder Linie zusammengefasst und so dargestellt werden.Furthermore, the laser beams can be visualized in the virtual environment, in which the laser beams striking an object are combined as a 3D object, network or line and thus displayed.
Es wird nun zusätzlich auf
Dargestellt ist eine Visualisierung Bilddaten
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Nutzer
Hierzu ist das System
Mit anderen Worten, das HMI ist ein virtuelles HMI in der virtuellen Umgebung für einen sich in der virtuellen Umgebung befindlichen Nutzer
Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf
In einem ersten Schritt
In einem weiteren Schritt
In einem weiteren Schritt
In einem weiteren Schritt
In einem weiteren Schritt
Dabei kann der Parameterdatensatz
Alternativ kann der Parameterdatensatz
Die Abtastdaten
Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Reihenfolge der Schritte auch eine andere sein. Ferner können mehrere Schritte auch zeitgleich bzw. simultan ausgeführt werden. Des Weiteren können auch abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel einzelne Schritte übersprungen oder ausgelassen werden.In a departure from the present exemplary embodiment, the sequence of the steps can also be different. Furthermore, several steps can also be carried out at the same time or simultaneously. Furthermore, different from the present exemplary embodiment, individual steps can also be skipped or omitted.
So kann eine computerimplementierte Simulation eines LIDAR-Sensors in einer virtuellen Umgebung verbessert werden.In this way, a computer-implemented simulation of a LIDAR sensor in a virtual environment can be improved.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- Systemsystem
- 44th
- LIDAR-Sensor-SimulationsmodulLIDAR sensor simulation module
- 66th
- RingspeicherRing buffer
- 88th
- NutzerUsers
- 1010
- HMIHMI
- 1212th
- AugpunktEye point
- 1414th
- Avatar Avatar
- BDBD
- BilddatenImage data
- DD.
- AbtastdatendatenSample data
- DW1DW1
- DrehwinkelRotation angle
- DW2DW2
- DrehwinkelRotation angle
- GG
- Gesamtzahl der AbtastpunkteTotal number of sample points
- HFOVHFOV
- horizontaler Abtastbereichhorizontal scanning area
- LDLD
- Laserstrahl-DatensatzLaser beam data set
- LS1LS1
- Laserstrahllaser beam
- LS2LS2
- Laserstrahllaser beam
- LS3LS3
- Laserstrahllaser beam
- LS4LS4
- Laserstrahllaser beam
- LS5LS5
- Laserstrahllaser beam
- mm
- Anzahl der horizontalen LaserstrahlenNumber of horizontal laser beams
- nn
- Anzahl der vertikalen LaserstrahlenNumber of vertical laser beams
- PMPM
- ParameterdatensatzParameter data set
- RDRD
- Reichweite-DatensatzReach record
- RTRT
- RotationszeitRotation time
- SS.
- SpeichergrößeMemory size
- SW1SW1
- StartwinkelStarting angle
- SW2SW2
- StartwinkelStarting angle
- tt
- Abtastratesampling rate
- TT
- ZeitschrittweiteTime increment
- VFOVVFOV
- vertikaler Abtastbereichvertical scanning area
- VRVR
- VR-DatensatzVR dataset
- S100S100
- Schrittstep
- S200S200
- Schrittstep
- S300S300
- Schrittstep
- S400S400
- Schrittstep
- S500S500
- Schrittstep
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114895316A (en) * | 2022-07-11 | 2022-08-12 | 之江实验室 | Rapid numerical simulation method and device for multi-laser radar ranging |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116577762B (en) * | 2023-07-12 | 2023-10-31 | 西安深信科创信息技术有限公司 | Simulation radar data generation method, device, equipment and storage medium |
-
2019
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2020
- 2020-09-16 CN CN202010973580.8A patent/CN112530022A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114895316A (en) * | 2022-07-11 | 2022-08-12 | 之江实验室 | Rapid numerical simulation method and device for multi-laser radar ranging |
CN114895316B (en) * | 2022-07-11 | 2022-10-28 | 之江实验室 | Rapid numerical simulation method and device for multi-laser radar ranging |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112530022A (en) | 2021-03-19 |
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