自動(dòng)駕駛汽車主動(dòng)安全輔助三維虛擬駕駛環(huán)境的仿真

自動(dòng)駕駛汽車主動(dòng)安全輔助三維虛擬駕駛環(huán)境的仿真

自動(dòng)駕駛汽車交通場(chǎng)景重建的測(cè)試需要大量時(shí)間、資源以及費(fèi)用，并且在測(cè)試危險(xiǎn)交通場(chǎng)景時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。使用計(jì)算機(jī)三維虛擬方法能夠測(cè)試各種交通場(chǎng)景，并且能夠顯著減少必要的道路測(cè)試。仿真模擬的不僅只是車輛動(dòng)力學(xué)，傳感器模型需要使用感知控制算法，生成合成圖像數(shù)據(jù)、合成三原色數(shù)據(jù)、合成雷達(dá)數(shù)據(jù)，以便測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車的自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)。為了優(yōu)化感知控制算法，在Matlab/Simulink以及Unreal Engine 4之間的信息共享，可以將信息（如車輛控制信號(hào)）發(fā)送到虛擬環(huán)境。共享界面可以傳輸任意數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和雷達(dá)傳感器模擬的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，該共享界面包含一個(gè)有讀/寫功能Unreal Engine 4插件，以及一個(gè)能夠讀寫Matlab的工具箱，在Unreal Engine 4、Matlab/Simulink軟件中的指定位置有共享的讀/寫功能。雷達(dá)傳感器模型經(jīng)過(guò)測(cè)試生成波束模式點(diǎn)云，并能在處理單元（GPU）中運(yùn)行。

仿真環(huán)境主要通過(guò)Unreal Engine 4建立三維虛擬駕駛環(huán)境，采用MathWorks管理軟件管理駕駛環(huán)境。三維虛幻機(jī)是一個(gè)免費(fèi)的、開源視頻游戲機(jī)。因此，可以采用Unreal Engine 4通過(guò)共享內(nèi)存將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Matlab/Simulink軟件中，并獲取三維虛擬駕駛環(huán)境的數(shù)據(jù)，來(lái)合成圖像以及雷達(dá)數(shù)據(jù)。Unreal Engine 4通過(guò)以拖放為主的操作界面創(chuàng)建三維虛擬駕駛環(huán)境和動(dòng)態(tài)交通場(chǎng)景。同時(shí)，MathWorks工具鏈可以通過(guò)Matlab/Simulink軟件運(yùn)行和修改控制算法，該工具鏈包括計(jì)算機(jī)視覺工具箱、圖像處理和雷達(dá)點(diǎn)云處理。

Arvind Jayaraman et al.SAE 2017-01-0107

編譯：蔚向鋒