一種駕駛模擬器獲得交通環(huán)境信息的快速截取引擎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于駕駛模擬器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種駕駛模擬器獲得交通環(huán)境信息的快速截取引擎。
【背景技術(shù)】
[0002]為使駕駛模擬器中呈現(xiàn)的周圍交通環(huán)境更加的真實(shí)、可信，人們開(kāi)始越來(lái)越多的采用了駕駛模擬器與交通仿真器聯(lián)合仿真的方法。駕駛員在操縱駕駛模擬器的過(guò)程中，將駕駛模擬器的動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果發(fā)送到交通仿真器，將駕駛模擬器所代表的車輛作為交通仿真中的一個(gè)交通車輛對(duì)象，并將交通仿真的結(jié)果通過(guò)交互式的方法呈現(xiàn)給駕駛模擬器中的駕駛員，形成人-車-交通環(huán)境的閉環(huán)仿真系統(tǒng)，使駕駛員的駕駛感受更加真實(shí)，進(jìn)而使仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加真實(shí)可靠。然而即使是微觀交通流仿真，仿真對(duì)象也會(huì)有幾千甚至上萬(wàn)輛車，如何快速的從中選取出駕駛模擬器所代表的車輛周圍一定范圍內(nèi)的交通仿真車輛，對(duì)其仿真信息進(jìn)行提取并通過(guò)聲響、圖像顯示等交互式手段呈現(xiàn)給駕駛模擬器中的駕駛員，成為了影響聯(lián)合仿真實(shí)時(shí)性、真實(shí)感的關(guān)鍵因素。
[0003]秦雅琴等人在2007年《昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)》第32卷第I期發(fā)表的《駕駛模擬器與微觀交通仿真VISSIM的數(shù)據(jù)接口研宄》一文中設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了其自主研發(fā)的面向道路交通的高級(jí)駕駛模擬器(KMRTS)與微觀交通仿真軟件VISSIM的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程，但該過(guò)程是先在VISSIM中進(jìn)行交通仿真并將結(jié)果導(dǎo)出至文件，再在駕駛模擬器進(jìn)行仿真時(shí)導(dǎo)入上述交通仿真結(jié)果文件。該方法中駕駛模擬器的仿真結(jié)果無(wú)法作用在交通仿真的結(jié)果上，并不能完全實(shí)現(xiàn)駕駛模擬器與交通仿真器的聯(lián)合仿真。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):駕駛模擬器與交通仿真器進(jìn)行聯(lián)合仿真的方法目前剛剛興起，已出現(xiàn)的仿真平臺(tái)大多還處于功能實(shí)現(xiàn)階段，但當(dāng)交通仿真的區(qū)域較大、仿真車輛數(shù)量也較大時(shí)對(duì)于如何從交通仿真器的大量仿真數(shù)據(jù)中快速提取有效信息，保證聲響、顯示等效果的實(shí)時(shí)性，以提尚仿真性能還少有研宄。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種駕駛模擬器獲得交通環(huán)境信息的快速截取引擎，為了提高駕駛模擬器中利用交通仿真來(lái)模擬交通環(huán)境信息時(shí)的仿真性能，保證當(dāng)駕駛模擬器與大規(guī)模交通仿真器進(jìn)行聯(lián)合仿真時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地截取出駕駛模擬器所代表的車輛周圍一定范圍內(nèi)的交通仿真車輛，為視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等駕駛模擬器交互式系統(tǒng)的計(jì)算提供簡(jiǎn)潔、有效的數(shù)據(jù)。同時(shí)，該引擎也可以單純?cè)诮煌ǚ抡嬷袨榻煌ㄜ囕v獲取周圍信息提供支持。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種駕駛模擬器獲得交通環(huán)境信息的快速截取引擎，定位服務(wù)模塊與被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間連接，被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間分別與仿真對(duì)象定位算法模塊、仿真范圍截取算法模塊連接，仿真對(duì)象定位算法模塊與仿真場(chǎng)景空間劃分模塊連接，仿真場(chǎng)景空間劃分模塊與仿真范圍截取算法模塊連接，仿真范圍截取算法模塊與截取服務(wù)模塊連接，截取服務(wù)模塊與模擬器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間連接，模擬器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間與仿真范圍截取算法模塊連接，被截取仿真對(duì)象與定位服務(wù)模塊連接，駕駛模擬器各子系統(tǒng)與截取服務(wù)模塊連接。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是，解決當(dāng)與駕駛模擬器進(jìn)行聯(lián)合仿真的交通仿真器仿真區(qū)域較大、仿真對(duì)象數(shù)量也較大時(shí)，難以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的提取駕駛員周圍一定范圍內(nèi)交通仿真對(duì)象信息的問(wèn)題，從而提高了駕駛模擬器的逼真度，為利用駕駛模擬器進(jìn)行各類與交通相關(guān)的研宄奠定了基礎(chǔ)。而且，本實(shí)用新型具有布置方案靈活的特點(diǎn)，當(dāng)仿真場(chǎng)景很大、參與交通仿真的車輛數(shù)很多時(shí)，可以選擇將快速截取引擎獨(dú)立在交通仿真器和駕駛模擬器之外，在一臺(tái)單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，以提高運(yùn)行速度；當(dāng)交通仿真車輛數(shù)較多時(shí)，可以選擇將使快速引擎集成在在交通仿真器上運(yùn)行，以減小交通仿真器的通信開(kāi)銷，提高數(shù)據(jù)傳輸效率；此外也可以選擇將快速截取引擎集成在駕駛模擬器內(nèi)部運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖2是本實(shí)用新型與駕駛模擬器、交通仿真器的布置方案示意圖。
[0010]a為快速截取引擎集成在交通仿真器中山為快速截取引擎獨(dú)立在交通仿真器和駕駛模擬器之外；c為快速截取引擎集成在駕駛模擬器中。
[0011]圖3是為本實(shí)用新型的仿真場(chǎng)景空間劃分模塊對(duì)仿真場(chǎng)景空間進(jìn)行二維網(wǎng)格化的過(guò)程示意圖。
[0012]圖4為本實(shí)用新型的仿真對(duì)象定位算法模塊確定仿真對(duì)象所處網(wǎng)格的過(guò)程示意圖。
[0013]圖5為本實(shí)用新型的定位服務(wù)為被截取的仿真對(duì)象提供的三種功能與快速截取引擎內(nèi)的被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間之間的關(guān)系。
[0014]圖6為本實(shí)用新型的仿真范圍截取算法模塊確定調(diào)用對(duì)象截取范圍所覆蓋網(wǎng)格過(guò)程示意圖。
[0015]圖7為本實(shí)用新型的截取服務(wù)為駕駛模擬器子系統(tǒng)提供的四種功能與快速截取引擎內(nèi)的模擬器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間之間的關(guān)系。
[0016]圖中，1.快速截取引擎，2.定位服務(wù)模塊，3.截取服務(wù)模塊，4.仿真對(duì)象定位算法模塊，5.仿真場(chǎng)景空間劃分模塊，6.仿真范圍截取算法模塊，7.被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，8.模擬器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，9.被截取仿真對(duì)象，10.駕駛模擬器各子系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]一種駕駛模擬器獲得交通環(huán)境信息的快速截取引擎1，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括定位服務(wù)模塊2、截取服務(wù)模塊3、仿真對(duì)象定位算法模塊4、仿真場(chǎng)景空間劃分模塊5、仿真范圍截取算法模塊6共5個(gè)模塊，還包括被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間7、模擬器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間8共2個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。
[0019]定位服務(wù)模塊2與被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間7連接，被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間7分別與仿真對(duì)象定位算法模塊4、仿真范圍截取算法模塊6連接，仿真對(duì)象定位算法模塊4與仿真場(chǎng)景空間劃分模塊5連接，仿真場(chǎng)景空間劃分模塊5與仿真范圍截取算法模塊6連接，仿真范圍截取算法模塊6與截取服務(wù)模塊3連接，截取服務(wù)模塊3與模擬器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間8連接，模擬器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間8與仿真范圍截取算法模塊6連接，被截取仿真對(duì)象9與定位服務(wù)模塊2連接，駕駛模擬器各子系統(tǒng)10與截取服務(wù)模塊3連接。
[0020]定位服務(wù)模塊2，負(fù)責(zé)為交通仿真器向快速截取引擎I傳遞數(shù)據(jù)提供服務(wù)，交通仿真器中需要被截取的仿真對(duì)象稱為被截取仿真對(duì)象，每一個(gè)被截取仿真對(duì)象9在快速截取引擎中都對(duì)應(yīng)有一段被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間7，保存了仿真對(duì)象定位算法模塊4和駕駛模擬器所需要的被截取仿真對(duì)象9的數(shù)據(jù)。定位服務(wù)模塊2為被截取仿真對(duì)象9提供了注冊(cè)、注銷、更新三個(gè)功能，其中注冊(cè)功能在被截取仿真對(duì)象9希望加入駕駛模擬器場(chǎng)景時(shí)在引擎中為其創(chuàng)建相應(yīng)的被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間7，同時(shí)創(chuàng)建訪問(wèn)該存儲(chǔ)空間的句柄并初始化數(shù)據(jù)；注銷功能在被截取仿真對(duì)象9希望退出駕駛模擬器場(chǎng)景時(shí)在引擎中銷毀所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和句柄；更新功能負(fù)責(zé)將每次被截取仿真對(duì)象9的計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入引擎中對(duì)應(yīng)的被截取仿真對(duì)象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間7中。