本發(fā)明涉及傳感器，具體為一種自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試的4d毫米波雷達(dá)傳感器仿真方法。

背景技術(shù)：

1、目前，自動(dòng)駕駛車輛均加裝配置多樣的各類型傳感器設(shè)備，包括但不限于攝像頭，激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)等。當(dāng)前，主機(jī)廠與一級(jí)供應(yīng)商的目光均聚焦于4d毫米波雷達(dá)，以下簡稱“4d雷達(dá)”領(lǐng)域。長遠(yuǎn)來看，4d雷達(dá)或可逐步取代激光雷達(dá)，或至少幫助降低激光雷達(dá)在車輛傳感器中的裝配比。

2、自動(dòng)駕駛、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)，以下簡稱“ad/adas”，相關(guān)雷達(dá)技術(shù)主要基于毫米波雷達(dá)，可提供目標(biāo)物的距離、方位及速度。然而，4d雷達(dá)的出現(xiàn)為ad/adas帶來新的技術(shù)思路，因其在原有的距離、方位、速度三個(gè)維度基礎(chǔ)上還能夠提供目標(biāo)物的高度信息，此外，4d雷達(dá)還具有實(shí)時(shí)目標(biāo)探測(cè)、地圖繪制和移動(dòng)目標(biāo)物追蹤的能力。

3、對(duì)多數(shù)一級(jí)供應(yīng)商來說，相比普通雷達(dá)，激光雷達(dá)確實(shí)存在提供更高精度的環(huán)境信息及地圖繪制方面的能力及優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也需面臨其帶來的高昂成本及其易受雨、霧天氣影響的弊端，因此選擇使用4d雷達(dá)便成為解決以上問題最好的替代方案。但是，目前縱觀市場上各仿真平臺(tái)，均未推出切實(shí)可用的4d毫米波雷達(dá)模型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試的4d毫米波雷達(dá)傳感器仿真方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試的4d毫米波雷達(dá)傳感器仿真方法，該方法包括以下步驟：

3、步驟1，首先進(jìn)行4d雷達(dá)傳感器模型的構(gòu)建，隨后在仿真平臺(tái)中加載4d雷達(dá)傳感器模型的可執(zhí)行程序；

4、步驟2，完成雷達(dá)參數(shù)信息*.json文件配置，該參數(shù)包括但不限于水平與垂直視場角、波束覆蓋范圍；

5、步驟3，設(shè)置用于接收目標(biāo)物列表的ip地址及端口，或采用默認(rèn)的ip地址及端口；

6、步驟4，完成設(shè)置后啟動(dòng)仿真，在仿真運(yùn)行期間，4d雷達(dá)傳感器模型將從探測(cè)到的目標(biāo)物信息中提取所需信息，該信息包括但不限于目標(biāo)物相對(duì)和絕對(duì)位置、速度、加速度、目標(biāo)尺寸大小；

7、步驟5，仿真過程中，上述步驟4中標(biāo)記的各類所需信息將在每個(gè)時(shí)間步長被整合并保存至目標(biāo)物列表中，隨后通過udp協(xié)議，以json格式發(fā)送至步驟3中設(shè)定的ip地址及端口，最后，等待用戶停止仿真或按時(shí)停止仿真。

8、優(yōu)選的，步驟1中，根據(jù)所使用的仿真環(huán)境，將4d雷達(dá)傳感器模型的執(zhí)行文件安裝于相應(yīng)的文件夾中。

9、優(yōu)選的，步驟2中，參數(shù)配置文件為json格式且命名為“4dradar_input.json”，填寫的參數(shù)信息包括雷達(dá)于測(cè)試車輛的安裝位置、雷達(dá)于測(cè)試車輛的朝向角、最大及最小水平視場角、最大及最小垂直視場角、波束覆蓋范圍、探測(cè)目標(biāo)物類型、模塊頻率。

10、優(yōu)選的，雷達(dá)于測(cè)試車輛的朝向角包括俯仰、偏航、橫滾三個(gè)角度，探測(cè)目標(biāo)物類型基于虛擬仿真環(huán)境的可選目標(biāo)物類型，參數(shù)信息填寫且json文件保存在相應(yīng)文件夾下后，確認(rèn)在平臺(tái)仿真運(yùn)行時(shí)，4d雷達(dá)傳感器模型能夠正確調(diào)用各相關(guān)參數(shù)。

11、優(yōu)選的，ip地址及端口的設(shè)置，在所有4d雷達(dá)參數(shù)設(shè)置完畢且將對(duì)應(yīng)*.json文件及4d雷達(dá)傳感器模型執(zhí)行文件添加至正確路徑后進(jìn)行。

12、優(yōu)選的，啟動(dòng)仿真后，通過4d雷達(dá)傳感器模型一次性讀取包含雷達(dá)配置信息的json格式文件、設(shè)置的ip地址及端口，且仿真過程的每一時(shí)間步長下，4d雷達(dá)傳感器模型的工作方法包括以下步驟：

13、s1:讀取測(cè)試車輛信息，包括但不限于車輛位置、朝向、速度；

14、s2:讀取所有目標(biāo)物信息，包括但不限于絕對(duì)位置、類型；

15、s3:讀取目標(biāo)物尺寸相關(guān)的其他信息；

16、s4:4d雷達(dá)模型將根據(jù)上述s1、s2、s3提供的信息判斷目標(biāo)物是否處于用戶設(shè)定的雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)、目標(biāo)類型是否屬于用戶定義的可探測(cè)目標(biāo)類型；

17、s5:若滿足s4的兩個(gè)條件，則4d雷達(dá)仿真模型即開始提取以及計(jì)算相關(guān)信息；

18、s6:完成各目標(biāo)物所有數(shù)據(jù)采集后，該類數(shù)據(jù)將按照json格式進(jìn)行歸類重組；

19、s7:將所有目標(biāo)物相關(guān)數(shù)據(jù)依次疊加累計(jì)歸組在一條json消息中；

20、s8:如步驟s7，將匯總完成的json消息將通過udp發(fā)送至步驟3中定義完成的ip地址及端口。

21、優(yōu)選的，步驟s5中提取和計(jì)算的信息包括數(shù)據(jù)獲取時(shí)間、目標(biāo)物id、目標(biāo)物類型、用戶雷達(dá)參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物位置、測(cè)試車輛參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物位置、目標(biāo)物絕對(duì)位置、目標(biāo)物大小、用戶雷達(dá)參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物位置、測(cè)試車輛參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物位置、用戶雷達(dá)參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物相對(duì)速度、測(cè)試車輛參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物相對(duì)速度、目標(biāo)物絕對(duì)速度、用戶雷達(dá)參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物相對(duì)加速度、測(cè)試車輛參考坐標(biāo)系下目標(biāo)物相對(duì)加速度、目標(biāo)物絕對(duì)加速度。

22、優(yōu)選的，4d雷達(dá)傳感器模型包括雷達(dá)參數(shù)配置模塊、仿真接口模塊、目標(biāo)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)提取與計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)格式化模塊、用戶接口與配置模塊、仿真控制模塊、深度交互模塊、代碼適配模塊；

23、雷達(dá)參數(shù)配置模塊用于配置和管理4d雷達(dá)的參數(shù)信息，確保模型在仿真運(yùn)行時(shí)能夠正確調(diào)用這些參數(shù)；

24、仿真接口模塊用于確保4d雷達(dá)與不同仿真平臺(tái)之間的兼容性，實(shí)現(xiàn)與仿真環(huán)境的無縫連接；

25、目標(biāo)檢測(cè)模塊用于從仿真環(huán)境讀取測(cè)試車輛及目標(biāo)物的信息，通過探測(cè)算法判斷目標(biāo)物是否在可探測(cè)范圍內(nèi)，并識(shí)別目標(biāo)類型；

26、數(shù)據(jù)提取與計(jì)算模塊用于提取目標(biāo)物的各類信息并進(jìn)行必要的計(jì)算；

27、數(shù)據(jù)格式化模塊用于將提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整理，以json格式輸出；

28、用戶接口與配置模塊用于為用戶提供設(shè)置ip地址和端口的功能，簡化操作流程，提供啟動(dòng)和停止仿真的交互界面；

29、仿真控制模塊用于控制仿真的啟動(dòng)、停止，監(jiān)控雷達(dá)模塊在仿真過程中的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)捕捉情況；

30、深度交互模塊用于實(shí)現(xiàn)與仿真環(huán)境之間的深度交互，通過實(shí)時(shí)讀取信息確保探測(cè)與計(jì)算的準(zhǔn)確性；

31、代碼適配模塊用于支持根據(jù)特定仿真環(huán)境的需求對(duì)源代碼進(jìn)行調(diào)整。

32、優(yōu)選的，仿真接口模塊能夠針對(duì)不同的虛擬仿真平臺(tái)，提供特定的api接口，且仿真接口模塊具備錯(cuò)誤捕捉和處理機(jī)制。

33、優(yōu)選的，仿真控制模塊設(shè)置有啟?？刂颇＝M，實(shí)現(xiàn)仿真的啟動(dòng)、暫停和終止操作，仿真控制模塊設(shè)置有日志記錄模組，能夠保存仿真過程中包括開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間及運(yùn)行時(shí)目標(biāo)物數(shù)據(jù)在內(nèi)的關(guān)鍵信息。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

35、1.本發(fā)明能夠構(gòu)建先進(jìn)的4d毫米波雷達(dá)模型，該模型能夠與市場上現(xiàn)有的各類虛擬仿真平臺(tái)無縫兼容，而且還能夠通過udp以json格式向用戶提供詳盡的目標(biāo)物信息列表。

36、2.?本發(fā)明能夠執(zhí)行多樣化的計(jì)算，為用戶提供包括但不限于探測(cè)目標(biāo)物的位置、速度、尺寸等信息，針對(duì)不同仿真平臺(tái)，可對(duì)4d雷達(dá)模型進(jìn)行微調(diào)以確保其兼容性及功能性，僅需對(duì)不同仿真平臺(tái)的所需輸入信息進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)無縫集成。