自动驾驶汽车主动安全辅助三维虚拟驾驶环境的仿真

自动驾驶汽车主动安全辅助三维虚拟驾驶环境的仿真

自动驾驶汽车交通场景重建的测试需要大量时间、资源以及费用，并且在测试危险交通场景时，可能会出现安全风险。使用计算机三维虚拟方法能够测试各种交通场景，并且能够显著减少必要的道路测试。仿真模拟的不仅只是车辆动力学，传感器模型需要使用感知控制算法，生成合成图像数据、合成三原色数据、合成雷达数据，以便测试自动驾驶汽车的自动驾驶辅助系统。为了优化感知控制算法，在Matlab/Simulink以及Unreal Engine 4之间的信息共享，可以将信息（如车辆控制信号）发送到虚拟环境。共享界面可以传输任意数字数据、图像数据和雷达传感器模拟的点云数据，该共享界面包含一个有读/写功能Unreal Engine 4插件，以及一个能够读写Matlab的工具箱，在Unreal Engine 4、Matlab/Simulink软件中的指定位置有共享的读/写功能。雷达传感器模型经过测试生成波束模式点云，并能在处理单元（GPU）中运行。

仿真环境主要通过Unreal Engine 4建立三维虚拟驾驶环境，采用MathWorks管理软件管理驾驶环境。三维虚幻机是一个免费的、开源视频游戏机。因此，可以采用Unreal Engine 4通过共享内存将数据导出到Matlab/Simulink软件中，并获取三维虚拟驾驶环境的数据，来合成图像以及雷达数据。Unreal Engine 4通过以拖放为主的操作界面创建三维虚拟驾驶环境和动态交通场景。同时，MathWorks工具链可以通过Matlab/Simulink软件运行和修改控制算法，该工具链包括计算机视觉工具箱、图像处理和雷达点云处理。

Arvind Jayaraman et al.SAE 2017-01-0107

编译：蔚向锋