[发明专利]用于执行计算机辅助仿真的系统

说明书

本发明涉及一种用于在虚拟环境中执行计算机辅助仿真的系统(2)，该系统包含场景管理模块(6)、VR和/或AR模块(10)、以及XiL组件(12)，其中场景管理模块(6)和XiL组件(12)配置用于执行由VR和/或AR模块(10)提供的与虚拟环境中的用户的动作相关的数据的数据交换。

技术领域

本发明涉及一种用于执行计算机辅助仿真的系统。

背景技术

计算机辅助仿真在执行例如交通工具的部件和装置的虚拟工程的背景下用于虚拟测试。在这里，术语虚拟工程指的是借助于数字三维模型的支持开发过程。

虚拟测试可以理解为意指一种测试，该测试在例如分布式网络的一个或多个计算机上执行，其中，例如机动车辆和其周围环境在3D(三维)虚拟世界中指定，并且机动车辆的控制软件在专用平台上运行，可能在真实的ECU(电子控制单元)上运行。虚拟测试可以在虚拟现实中进行。

在这里，虚拟测试环境是动态的。该环境包括移动的机动车辆、行人、交通信号灯、风、雨等。为了在测试场景中处理所有这些，使用虚拟现实(VR)技术和/或增强现实(AR)技术是必要的以便提供直观可理解的界面。然而，为了测试目的，两辆机动车辆可能碰撞或一个行人可能是可移动的也是必要的。在桌面环境中使用鼠标和/或键盘可以简单地做这些；然而，这由于VR和/或AR环境的人类感知和实时渲染需求而是复杂的。此外，要通过XiL环境管理XiL测试的虚拟对象。

XiL测试可以是MiL(模型在环)、SiL(软件在环)、HiL(硬件在环)和/或DiL(驾驶员在环)。MiL包含为受控系统创建模型以及用于行为仿真的ECU；SiL包含在软件开发期间用ECU的目标语言为自动化测试创建模型；HiL指的是一种方法，在该方法中嵌入式系统(例如，真实的电子ECU或真实的机械电子组件即硬件)通过其输入和输出连接至匹配的对应部分；以及DiL可以理解为意指在DiL仿真环境中HiL仿真和驾驶模拟器的组合。

在这里，例如如果在运行仿真中，机动车辆借助于用户的虚拟手(上帝之手)通过用户交互从一个位置移动至另一位置，则机动车辆轮胎的摩擦力改变。这将导致ECU推断出不同的地下摩擦系数，并且因此对不同的摩擦系数作出响应。

有必要说明可以处理这些复杂问题的方法。

发明内容

本发明的目的是通过一种用于在虚拟环境中执行计算机辅助仿真的系统来实现，该系统包含场景管理模块、VR和/或AR模块以及XiL组件，其中场景管理模块和XiL组件配置用于在VR和/或AR模块提供的虚拟环境中执行与用户的动作相关的数据的数据交换。

在运行期间，场景管理模块通过XiL组件管理虚拟环境中的所有类型的交互。因此，场景管理模块可以使用各种VR交互和导航方法，例如虚拟手。此外，场景管理模块通过XiL组件执行交互数据的数据交换以便例如提供关于XiL组件的状态的信息，该交互数据在VR和/或AR中表示用户动作。VR和/或AR模块除其他方面之外负责例如基于交互数据可视化交互。因此，使用XiL组件的数据以及使用基于机动车辆测量的真实数据，专门用于自动驾驶的实时场景仿真是可能的。因此，场景管理模块实现真实场景或通过数据记录和回放模块记录的场景的仿真。

根据一实施例，场景管理模块以及VR和/或AR模块配置用于执行表示虚拟环境中用户动作的可视化的数据的数据交换。交换的数据可以是可视化数据，该可视化数据用于在VR和/或AR中为用户提供基于数据的可视化。

根据另一实施例，场景管理模块以及VR和/或AR硬件配置用于执行表示虚拟环境中用户的检测到的动作的数据的数据交换。例如，VR和/或AR硬件可以包含例如用于手指跟踪、面部跟踪、身体跟踪、摄像机以及相关图像处理装置的跟踪传感器，或显示器(HMD(头戴式显示器)或基于投影的显示器)。在运行期间，VR和/或AR硬件提供跟踪数据，该跟踪数据例如表示用户的手指移动、身体位置或面部表情。