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實(shí)時(shí)虛擬仿真環(huán)境下的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)研究

交通安全和效率成為兩個(gè)汽車工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）在最近幾年得到越來越廣泛的普及。基于視覺的ADAS受到特別的關(guān)注，部分原因是由于相機(jī)與雷達(dá)或激光雷達(dá)的成本優(yōu)勢，這使其更具吸引力，保持著較高的市場占有率。此外，隨著圖像處理（IP）技術(shù)、模式識(shí)別（PR）和數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了ADAS應(yīng)用的可行性和成熟度。開發(fā)一些商業(yè)工具，試圖通過建模與仿真技術(shù)解決車輛和車輛的駕駛環(huán)境問題。提出了一種虛擬汽車，不僅有車輛動(dòng)力學(xué)模型，而且提出了實(shí)時(shí)的虛擬駕駛環(huán)境，其目標(biāo)是擴(kuò)展傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真。傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真主要是對(duì)動(dòng)態(tài)控制，并使高逼真度的設(shè)計(jì)在試驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行ADAS的測試和驗(yàn)證。該系統(tǒng)主要包括一個(gè)復(fù)雜的非線性車輛動(dòng)力學(xué)模型和三維高精度模型。

提出了一種用于ADAS的新型實(shí)時(shí)虛擬仿真環(huán)境。該仿真環(huán)境主要包括用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、虛擬相機(jī)模型、實(shí)時(shí)硬件實(shí)物（HIL）系統(tǒng)和駕駛員模擬的三維高仿真虛擬駕駛環(huán)境。在環(huán)實(shí)時(shí)硬件（HIL）系統(tǒng)包括環(huán)境傳感器（如雷達(dá)、攝像機(jī)）和一個(gè)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)的6自由度（DOF）模擬器運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。進(jìn)行初步模擬和試驗(yàn)的結(jié)果表明，提出的虛擬環(huán)境和用攝像機(jī)模型生成的圖像具有高效的仿真性，并且在ADAS系統(tǒng)早期的設(shè)計(jì)、測試和驗(yàn)證中，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)模擬器在環(huán)實(shí)時(shí)HIL的開發(fā)系統(tǒng)是有效的。未來將把研究集中在相機(jī)的失真模糊效果中，從而進(jìn)一步提高虛擬圖像的質(zhì)量，保證相機(jī)模型的保真度。

Fei Han et al. SAE 2014-01-0194.

編譯：李雪