基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法和系统与流程

1.本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法。本发明还涉及一种基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统。


背景技术：

2.车道线的检测是智能驾驶系统核心技术之一。由于结构化道路车道线具有显著的边缘特征，且车道线宽和道路宽度都有一定的标准，这些约束条件都为车道线的准确识别创造了良好的条件。
3.在现阶段的智能驾驶测试中，有的是通过虚拟仿真测试进行，有的是通过实车道路测试。两者产生的问题在于：虚拟仿真测试只能作为辅助验证，虚拟环境的逼真度不够，并不能完全依据仿真测试结果。而实车道路测试会面临诸多限制，如测试周期长，十分影响自动驾驶技术研发的效率，测试成本巨大以及行驶安全问题等。
4.而实验室方案最大的问题是场地受到限制，实车行驶需要足够长的车道线供智能驾驶系统识别。解决车道线模拟的问题目前一般有两种方案，一种是基于合成数据对环境、感知以及车辆进行车辆环境模拟，如利用激光雷达的点云信息来模拟出车身周围车道线；另一种是利用gps模块在测试场地内标记虚拟车道线轨迹加载到车载高精度地图中构成虚拟车道线供智能驾驶系统识别，这种完全虚拟的车道线模拟方案是远远不能满足测试需求的。


技术实现要素：

5.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.本发明要解决的技术问题是提供一种基于图像显示能将车辆机械测试和虚拟测试结合实现同步测试的车道线模拟仿真测试方法。
7.相应的，本发明还提供了一种基于图像显示能将车辆机械测试和虚拟测试结合实现同步测试的车道线模拟仿真测试系统。
8.为解决上述技术问题，本发明提供基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法，包括以下步骤：
9.s1，采集测试车辆模拟运行在各工况的实车测试的行驶参数；
10.s2，根据测试车辆车身参数和实车测试的行驶参数将测试车辆数字化为车辆运行模型；
11.s3，根据设定的环境变量和行驶路径变量，通过车辆运行模型模拟获得测试车辆车行驶测试时，虚拟车道线的视觉随动，并输出显示；
12.s4，实时输出行驶参数使车辆运行模型和测试车辆同步执行相同测试用例，实时
显示输出的虚拟车道线给测试车辆，使测试车辆的环境感知系统和/或智能驾驶系统能检测显示的虚拟车道线。
13.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法，所述测试车辆车身参数是指该车辆各个部件之间固有的尺寸和数据，例如：车长、轴距、轮径等。
14.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法，所述行驶参数是指车辆行驶后发生动变化的参数，例如：车速、转角、加速度等。
15.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法，所述环境变量包括：车道线种类和车道数量。车道线种类包括：可变车道线、单向车道线等包括但不限于基于交通法规定义的车道线。
16.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法，所述行驶路径变量包括：行驶路径参数和行驶道路参数。行驶路径参数包括但不限于：路径宽度、路径长度、路径转角等。行驶道路参数包括但不限于：上坡、下坡、摩擦系数、路面材质等。
17.为解决上述技术问题，本发明提高一种基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统，包括：
18.实车试验装置，其能执行车辆模拟试运行，其用于采集测试车辆模拟运行在各工况的实车测试的行驶参数；
19.仿真装置，根据测试车辆车身参数和实车测试的行驶参数将测试车辆数字化为车辆运行模型；
20.以及，根据设定的环境变量和行驶路径变量，通过车辆运行模型模拟获得测试车辆车行驶测试时，虚拟车道线的视觉随动，并输出至显示装置；
21.显示装置，其设置在采集装置前方，其用于向测试车辆实时显示所述虚拟车道线；
22.输入装置，其用于实时输入行驶参数使车辆运行模型和测试车辆同步执行相同测试用例。
23.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统，所述实车试验装置是汽车台架试验台，所述仿真装置是通过计算机编程技术手段实现的模拟仿真软件，所述显示装置是显示屏。
24.需要说明的是，该汽车台架试验台能模拟功能包括但不限于实车行驶；所述虚拟装置可以是现有任意一种能将根据测试车辆车身参数和所述实车的行驶参数将测试车辆数字化为车辆运行模型的模拟仿真软件；所述显示装置可以是单一显示屏，或多块显示屏拼接形成，例如多块led拼接。
25.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统，所述测试车辆车身参数是指该车辆各个部件之间固有的尺寸和数据，所述行驶参数是指车辆行驶后发生动变化的参数，
26.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统，所述环境变量包括：车道线种类和车道数量。
27.可选择的，进一步改进所述基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统，所述行驶路径变量包括：行驶路径参数和行驶道路参数。
28.本发明将测试车辆在汽车台架试验台(或其他能获得该被测车辆实车运行参数方式)下运行时的各种参数通过can总线传输(经数据处理)输入仿真模拟软件，仿真模拟软件
可根据测试车辆的数据参数模拟出虚拟车辆，用于实现实车在行驶过程中的视觉效果；
29.再根据需要设定车道线种类、车道数量等环境变量，规划具体的行驶路径、道路特征。依据实车运行参数来设计的车辆运动模型在实车行驶测试时虚拟车道线的视觉随动。
30.将模拟完成的车道线动画输出至显示屏幕，使其与软件模拟的车辆运动模型实时同步，即将虚拟车辆与汽车台架试验台的测试车辆保持同步；使车道线能根据测试预期显示于屏幕中，以供测试车辆通过环境感知系统和/或智能驾驶系统(例如车载相机、传感器等)检测出车道线信息，用于智能驾驶的车道偏离预警系统、车道保持以及紧急车道训练等测试。
31.本发明利用仿真模拟软件制作出车道线的动画，通过与显示屏幕连接同步输出车道线动画实现车道线的模拟仿真。将真实车辆与虚拟仿真相结合，使其兼具了两者优点。克服了现有技术虚拟仿真还原度不够，实车道路测试的高成本、效率低的缺陷。并且，解决了基于机械结构设计的显示屏模拟车道线其复杂结构下响应慢延迟大，以及单一车道线不能满足各种工况的问题，极大提高了测试设备的利用率，具有低延迟、同步性好的特点，满足了测试车辆在不同路况下的驾驶测试需求。
附图说明
32.本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
33.图1是本发明第二实施例流程示意图。
34.图2是本发明第四实施例示意图一。
35.图3是本发明第四实施例示意图二。
具体实施方式
36.以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
37.应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合和所有
38.第一实施例；
39.本发明提供一种基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法，包括以下步骤：
40.s1，采集测试车辆模拟运行在各工况的实车测试的行驶参数；
41.s2，根据测试车辆车身参数和实车测试的行驶参数将测试车辆数字化为车辆运行模型；
42.s3，根据设定的环境变量和行驶路径变量，通过车辆运行模型模拟获得测试车辆车行驶测试时，虚拟车道线的视觉随动，并输出显示；
43.s4，实时输出行驶参数使车辆运行模型和测试车辆同步执行相同测试用例，实时显示输出的虚拟车道线给测试车辆，使测试车辆的环境感知系统和/或智能驾驶系统能检测显示的虚拟车道线。
44.第二实施例；
45.如图1所示，本发明提供一种基于图像显示的车道线模拟仿真测试方法，包括以下步骤：
46.s1，采集测试车辆模拟运行在各工况的实车测试的行驶参数；
47.s2，根据测试车辆车身参数和实车测试的行驶参数将测试车辆数字化为车辆运行模型；
48.s3，根据设定的环境变量和行驶路径变量，通过车辆运行模型模拟获得测试车辆车行驶测试时，虚拟车道线的视觉随动，并输出显示；
49.s4，实时输出行驶参数使车辆运行模型和测试车辆同步执行相同测试用例，实时显示输出的虚拟车道线给测试车辆，使测试车辆的环境感知系统和/或智能驾驶系统能检测显示的虚拟车道线。
50.其中，所述测试车辆车身参数是指该车辆各个部件之间固有的尺寸和数据，所述行驶参数是指车辆行驶后发生动变化的参数，所述环境变量包括：车道线种类和车道数量，所述行驶路径变量包括：行驶路径参数和行驶道路参数。
51.第三实施例；
52.本发明提供一种基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统，包括：
53.实车试验装置，其能执行车辆模拟试运行，其用于采集测试车辆模拟运行在各工况的实车测试的行驶参数；
54.仿真装置，根据测试车辆车身参数和实车测试的行驶参数将测试车辆数字化为车辆运行模型；
55.以及，根据设定的环境变量和行驶路径变量，通过车辆运行模型模拟获得测试车辆车行驶测试时，虚拟车道线的视觉随动，并输出至显示装置；
56.显示装置，其设置在采集装置前方，其用于向测试车辆实时显示所述虚拟车道线；
57.输入装置，其用于实时输入行驶参数使车辆运行模型和测试车辆同步执行相同测试用例。
58.第四实施例；
59.如图2结合图3所示，本发明提供一种基于图像显示的车道线模拟仿真测试系统，包括：
60.实车试验装置，本实施例采用汽车台架试验台，其能执行车辆模拟试运行，其用于采集测试车辆模拟运行在各工况的实车测试的行驶参数；
61.将车辆can总线的db9接头与数据处理系统的can卡连接，使车辆的特征参数输出至数据处理软件后(该数据处理系统可以选择现有的数据处理工具，其主要目的在于将数据转换为模拟仿真装置/软件能够识别处理)，将处理完成的参数输出至模拟仿真软件；
62.仿真装置，其为通过计算机编程技术手段实现的模拟仿真软件，其能根据测试车辆车身参数和实车测试的行驶参数将测试车辆数字化为车辆运行模型；
63.以及，根据设定的环境变量和行驶路径变量，通过车辆运行模型模拟获得测试车辆车行驶测试时，虚拟车道线的视觉随动，并输出至显示装置；
64.显示装置，选择能满足车辆测试面积要求的显示屏幕于地面，利用视频拼接处理器及发送、接收卡将每一块独立屏幕拼接为一体，将hdmi的信号线与模拟仿真软件输出端口连接，其设置在采集装置前方，其用于向测试车辆实时显示所述虚拟车道线；
65.输入装置，其用于实时输入行驶参数使车辆运行模型和测试车辆同步执行相同测试用例。
66.其中，所述测试车辆车身参数是指该车辆各个部件之间固有的尺寸和数据，所述行驶参数是指车辆行驶后发生动变化的参数，所述环境变量包括：车道线种类和车道数量，所述行驶路径变量包括：行驶路径参数和行驶道路参数。
67.当测试车辆进行测试时，通过can总线实时输出车辆行驶参数进行数据处理，并实时将处理后的参数输出至模拟仿真软件，利用参数控制虚拟的车辆运行模型运动，且与测试车辆同步，从而实现实时输出的车道线为预设车道线。
68.当需要显示指定车道线种类和场景时，通过模拟仿真软件编辑车道线信息即可实现。
69.除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
70.以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。