一种智能汽车仿真方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机仿真领域，特别涉及一种智能汽车仿真方法及装置。
【背景技术】
[0002] 智能汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达 预定目标的汽车。在智能汽车的研发过程中，往往需要大量的试验来检验智能汽车的功能。 相比于实车道路测试，采用计算机模拟仿真的测试方法能够有效缩短开发周期和降低开发 费用。传统的计算机模拟仿真的测试方法是借助MatIab和Simulink等工具进行数值模拟， 输入车辆参数、以及路况等环境参数，测试结果以参数曲线的形式表现。
[0003] 这种数值模拟方式，只能根据参数曲线分析测试结果，对于研究者来说不够直观， 也难于理解，仿真效果交互性不够强。
【发明内容】
[0004] 为了直观地显示测试结果并增强仿真效果交互性，本发明实施例提供了一种智能 汽车仿真方法及装置。所述技术方案如下：
[0005] -方面，提供了一种智能汽车仿真方法，所述方法包括：
[0006] 获取虚拟模型文件；所述虚拟模型文件用于生成三维虚拟场景，所述三维虚拟场 景用于模拟智能汽车的实际行驶场景，所述三维虚拟场景由虚拟模型搭建而成，所述虚拟 模型包括虚拟智能汽车和环境模型，所述环境模型包括虚拟车道；
[0007] 根据所述虚拟模型文件生成所述三维虚拟场景；
[0008] 确定所述虚拟智能汽车在所述三维虚拟场景中的运行轨迹；
[0009] 播放所述虚拟智能汽车按照所述运行轨迹在所述三维虚拟场景中运动的过程。
[0010] 在第一可选实施方式中，确定所述虚拟智能汽车在所述三维虚拟场景中的运行轨 迹，包括：
[0011] 获得当前时刻的状态参数；所述状态参数包括所述虚拟智能汽车所处环境的状态 量、和所述虚拟智能汽车的状态量；所述虚拟智能汽车的状态量包括所述虚拟智能汽车的 行驶方向、位置坐标和速度；所述虚拟智能汽车所处环境的状态量包括所述虚拟智能汽车 到所在虚拟车道路段的边界的距离；
[0012] 根据所述当前时刻的状态参数，确定所述虚拟智能汽车在当前时刻需执行的行驶 决策动作；所述行驶决策动作包括油门踩踏幅度、刹车踩踏幅度、以及方向盘转角；
[0013] 根据所述需执行的行驶决策动作，估算下一时刻的状态参数；
[0014] 根据所述当前时刻的状态参数和所述下一时刻的状态参数，获得所述虚拟智能汽 车在当前时刻和下一时刻之间的运行轨迹。
[0015] 在第二可选实施方式中，根据所述需执行的行驶决策动作，估算下一时刻的状态 参数，包括：
[0016] 根据所述需执行的行驶决策动作，计算所述虚拟智能汽车在下一时刻的状态量；
[0017] 根据所述虚拟智能汽车在下一时刻的状态量中的位置坐标，在预置的虚拟智能汽 车的位置坐标与虚拟车道的边界坐标的对应关系中，获得所述虚拟车道中所述虚拟智能汽 车在下一时刻所处路段的边界坐标；
[0018] 根据所述虚拟车道中所述虚拟智能汽车在下一时刻所处路段的边界坐标和所述 虚拟智能汽车的位置坐标，确定下一时刻所述虚拟智能汽车到所在虚拟车道路段的边界的 距离，得到所述下一时刻的状态参数。
[0019] 在第三可选实施方式中，所述环境模型还包括虚拟障碍物；
[0020] 所述虚拟智能汽车所处环境的状态量还包括所述虚拟智能汽车与所述虚拟障碍 物的距离；
[0021] 在所述确定下一时刻所述虚拟智能汽车到所在虚拟车道路段的边界的距离之后， 还包括：
[0022] 获得所述虚拟障碍物在当前时刻的位置坐标、运行方向和速度；
[0023] 根据所述虚拟障碍物在当前时刻的位置坐标、运行方向和速度，确定所述虚拟障 碍物在下一时刻的位置坐标；
[0024] 根据所述虚拟障碍物在下一时刻的位置坐标和所述虚拟智能汽车在下一时刻的 位置坐标，确定下一时刻所述虚拟智能汽车与所述虚拟障碍物的距离。
[0025] 在第四可选实施方式中，在获得所述虚拟障碍物在当前时刻的位置坐标、运行方 向和速度之前，所述方法还包括：
[0026] 接收用户的激活请求，所述激活请求用于指示所述虚拟障碍物以指定速度开始运 行；
[0027] 在预设的虚拟障碍物与运行轨迹的对应关系中，获得所述虚拟障碍物对应的运行 轨迹；
[0028] 播放所述虚拟障碍物按照对应的运行轨迹运动的过程。
[0029] 另一方面，提供了一种智能汽车仿真装置，所述装置包括：
[0030] 获取模块，用于获取虚拟模型文件；所述虚拟模型文件用于生成三维虚拟场景，所 述三维虚拟场景用于模拟智能汽车的实际行驶场景，所述三维虚拟场景由虚拟模型搭建而 成，所述虚拟模型包括虚拟智能汽车和环境模型，所述环境模型包括虚拟车道；
[0031] 生成模块，用于根据所述虚拟模型文件生成所述三维虚拟场景；
[0032] 确定模块，用于确定虚拟智能汽车在所述三维虚拟场景中的运行轨迹；
[0033] 播放模块，用于播放所述虚拟智能汽车按照所述运行轨迹在所述三维虚拟场景中 运动的过程。
[0034] 在第一可选实施方式中，所述确定模块包括：
[0035] 第一获取子模块，用于获得当前时刻的状态参数；所述状态参数包括所述虚拟智 能汽车所处环境的状态量、和所述虚拟智能汽车的状态量；所述虚拟智能汽车的状态量包 括所述虚拟智能汽车的行驶方向、位置坐标和速度；所述虚拟智能汽车所处环境的状态量 包括所述虚拟智能汽车到所在虚拟车道路段的边界的距离；
[0036] 确定子模块，用于根据所述当前时刻的状态参数，确定所述虚拟智能汽车在当前 时刻需执行的行驶决策动作；所述行驶决策动作包括油门踩踏幅度、刹车踩踏幅度、以及方 向盘转角；
[0037] 估算子模块，用于根据所述需执行的行驶决策动作，估算下一时刻的状态参数；
[0038] 第二获取子模块，用于根据所述当前时刻的状态参数和所述下一时刻的状态参 数，获得所述虚拟智能汽车在当前时刻和下一时刻之间的运行轨迹。
[0039] 在第二可选实施方式中，所述估算子模块包括：
[0040] 计算单元，用于根据所述需执行的行驶决策动作，计算所述虚拟智能汽车在下一 时刻的状态量；
[0041] 第一获取单元，用于根据所述虚拟智能汽车在下一时刻的状态量中的位置坐标， 在预置的虚拟智能汽车的位置坐标与虚拟车道的边界坐标的对应关系中，获得所述虚拟车 道中所述虚拟智能汽车在下一时刻所处路段的边界坐标；
[0042] 第一确定单元，用于根据所述虚拟车道中所述虚拟智能汽车在下一时刻所处路段 的边界坐标和所述虚拟智能汽车的位置坐标，确定下一时刻所述虚拟智能汽车到所在虚拟 车道路段的边界的距离，得到所述下一时刻的状态参数。
[0043] 在第三可选实施方式中，所述环境模型还包括虚拟障碍物；
[0044] 所述虚拟智能汽车所处环境的状态量还包括所述虚拟智能汽车与所述虚拟障碍 物的距离；
[0045] 所述估算子模块还包括：
[0046] 第二获取单元，用于获得所述虚拟障碍物在当前时刻的位置坐标、运行方向和速 度；
[0047] 第二确定单元，用于根据所述虚拟障碍物在当前时刻的位置坐标、运行方向和速 度，确定所述虚拟障碍物在下一时刻的位置坐标；
[0048] 第三确定单元，用于根据所述虚拟障碍物在下一时刻的位置坐标和所述虚拟智能 汽车在下一时刻的位置坐标，确定下一时刻所述虚拟智能汽车与所述虚拟障碍物的距离。
[0049] 在第四可选实施方式中，所述播放模块还用于，接收用户的激活请求，所述激活请 求用于指示所述虚拟障碍物以指定速度开始运行；在预设的虚拟障碍物与运行轨迹的对应 关系中，获得所述虚拟障碍物对应的运行轨迹；播放所述虚拟障碍物按照对应的运行轨迹 运动的过程。
[0050] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0051] 通过获取虚拟模型文件；该虚拟模型文件用于生成三维虚拟场景，该三维虚拟场 景用于模拟智能汽车的实际行驶场景，且该三维虚拟场景由虚拟模型搭建而成；虚拟模型 包括虚拟智能汽车和环境模型，环境模型包括虚拟车道；根据该虚拟模型文件生成三维虚 拟场景；确定该虚拟智能汽车在该三维虚拟场景中的运行轨迹；播放该虚拟智能汽车按照 该运行轨迹在该三维虚拟场景中运动的过程；能够在三维虚拟场景中对智能汽车进行仿