CN112052183B - 一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明汽车电子技术领域，公开了一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其技术方案要点是提供数据处理系统、控制状态模拟器和车辆状态模拟器，所述数据处理系统包括动态链接数库，该中间件调试方法包括，车辆载入步骤，提供一车辆状态信息库，设计了控制状态模拟器和车辆状态模拟器，通过车辆状态模拟器采集车辆状态信息，在环境信息库中预设环境信息，调取命令从所述车辆状态信息库以及所述环境信息库中调取对应的车辆状态信息以及环境信息生成初始配置信息，然后控制状态模拟器通过初始配置对车辆进行模拟，生成模拟模型，通过控制指令生成控制参数，更新初始配置信息，使得模拟模型被改变。

Description

一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，更具体的说是涉及一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法。
背景技术
在自动驾驶技术系统中，应用层的智能驾驶AI类软件一般由软件类公司开发，而车厂作为车载ECU开发者，一般会为上层软件对车进行自动驾驶相关的改装，以及提供CAN通信的通信矩阵和自动驾驶控制逻辑文档。
但不同厂家的车，提供的通信矩阵协议是不一样的，甚至相同厂商的不同车型的协议都不一样，这样导致应用层的AI类软件开发者需要耗费资源去为不同的车做通信协议适配的开发，测试，对于软件系统的通用性和可靠性都是不利的。同时增加了上层AI对底层协议适配的工作量。
针对上述情况业界提出了中间件技术方案，中间件一个软硬件综合的系统平台，它的方案具体为：设计一块单片机(简称MCU)，MCU上有CAN接口，保障硬件上能够和车载CAN通信系统连接。MCU上的软件可以解析和处理不同CAN通信矩阵。MCU能为外部的自动驾驶软件提供操作系统和存储空间。能被自动驾驶软件调用动态链接库文件，通过库接口函数能和CAN通信矩阵处理芯片通信，并提供统一标准的控车接口函数。动态链接库和MCU间通过自定义通信协议进行UDP的数据交互。
因为涉及到具体控车，目前中间件在调试时，需要上车调试，方法是要将计算机连接至装在车上的域控制器(MCU)上进行调试，非常不便。且调试时，若需要改变参数，需要手动的将参数输入控车程序中，不方便且不连续。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，用于实现模拟车辆，方便调试。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：提供数据处理系统、控制状态模拟器和车辆状态模拟器，所述数据处理系统包括动态链接数库，该中间件调试方法包括，
车辆载入步骤，提供一车辆状态信息库，通过车辆状态模拟器采集车辆状态信息存储至所述车辆状态信息库；
环境配置步骤，提供一环境信息库，所述环境信息库存储有预设的环境信息；
配置获取步骤，根据数据处理系统接收的配置指令生成调取命令，根据调取命令从所述车辆状态信息库以及所述环境信息库中调取对应的车辆状态信息以及环境信息生成初始配置信息，并将所述初始配置信息存储至所述动态链接库；
显示输出步骤，根据所述动态链接库存储的初始配置信息生成模拟模型，并通过所述控制状态模拟器显示所述模拟模型；
动态信息步骤，根据所述数据处理系统接收的控制指令生成控制参数，根据控制参数更新所述初始配置信息以及对应的模拟模型。
作为本发明的进一步改进，所述环境信息包括有沙地环境数据组，所述数据处理系统配置有沙地更新数据表，所述沙地更新数据表配置有若干沙地更新数据，所述沙地更新数据包括沙地条件信息以及对应的沙地更新策略；
所述车辆状态信息包括车辆状态数据组，所述数据处理系统配置有车辆更新数据表，所述车辆更新数据表配置有若干车辆更新数据，所述车辆更新数据包括车辆动态信息以及对应的车辆更新策略；
所述动态信息步骤中，根据所述沙地环境数据组生成沙地条件信息，并通过所述沙地更新数据表获取对应的沙地更新策略，并根据所述沙地更新策略以及控制指令生成第一响应编码；根据所述车辆状态数据组生成车辆动态信息，并通过所述车辆更新数据表获得对应的车辆更新策略，并根据所述车辆更新策略以及控制指令生成第二响应编码；
所述数据处理系统还配置有环境响应数据库和车辆响应数据库，所述环境响应数据库存储有环境响应信息，每一所述环境响应信息以所述第一响应编码为索引；所述车辆响应数据库存储有车辆响应信息，每一所述车辆响应信息以所述第二响应编码为索引。
作为本发明的进一步改进，所述沙地条件信息包括坡度数据、湿度数据、风阻数据和流速数据，所述坡度数据表征了沙地的坡度，所述湿度数据表征了沙地湿度，所述风阻数据表征了风速和风向对车辆所造成的阻力，所述流速数据表征了沙地沙子的流速。
作为本发明的进一步改进，所述车辆状态信息包括胎压数据、车重数据和车轮转向角度数据，所述胎压数据表征了车轮的胎压，所述车重数据表征了车辆的重量，所述车轮转向角度数据表征了车轮转动幅度。
作为本发明的进一步改进，所述数据处理系统包括数据处理模块，所述数据处理模块包括数据处理策略，所述数据处理策略包括算法，所述算法配置有权重参数，根据所述权重参数计算得到车轮滚擦系数环境值和车轮滚擦系数预值，所述车轮滚擦系数环境值表征了沙地的摩擦系数，所述车轮滚擦系数预值表征了车轮的滚动摩擦系数。
作为本发明的进一步改进，当所述第二响应编码不变时，所述坡度数据中坡度值降低，增加所述风阻数据和所述湿度数据影响所述车轮滚擦系数环境值中的权重，并增加所述流速数据影响所述车轮滚擦系数环境值中的权重。
作为本发明的进一步改进，当所述第一响应编码不变时，所述胎压数据的增加，减少所述车重数据和所述车轮转向角度数据影响所述车轮滚擦系数预值中的权重。
作为本发明的进一步改进，当所述车轮滚擦系数环境值大于所述车轮滚擦系数预值时，根据所述权重参数计算得出沙地凹陷预值，所述沙地凹陷预值表征车轮打滑时沙地的凹陷程度，当所述车轮骨擦系数环境值小于所述车轮滚擦系数预值时，根据所述权重参数得出沙地凹陷动态值，所述沙地凹陷动态值表征车辆前进时沙地的凹陷程度。
作为本发明的进一步改进，根据所述车轮转向角度数据生成第一夹角数据和第二夹角数据，所述第一夹角数据为表征前轮滚动方向与沙地沙子流向之间的夹角，所述第二夹角数据为表征后轮滚动方向与沙地沙子流向之间的夹角。
作为本发明的进一步改进，所述第一夹角数据大于所述第二夹角数据，当所述第一夹角增大时，减少第二夹角数据影响所述沙地凹陷动态值中的权重。
本发明的有益效果：本发明中设计了控制状态模拟器和车辆状态模拟器，通过车辆状态模拟器采集车辆状态信息，在环境信息库中预设环境信息，调取命令从所述车辆状态信息库以及所述环境信息库中调取对应的车辆状态信息以及环境信息生成初始配置信息，然后控制状态模拟器通过初始配置对车辆进行模拟，生成模拟模型，通过控制指令生成控制参数，更新初始配置信息，使得模拟模型被改变，调试车辆状态时，可以不用连接车辆。
附图说明
图1是本发明的基于虚拟车辆平台的中间件调试方法的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1所示，本实施例的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，提供数据处理系统、控制状态模拟器和车辆状态模拟器，所述数据处理系统包括动态链接数库，该中间件调试方法包括，
车辆载入步骤，提供一车辆状态信息库，通过车辆状态模拟器采集车辆状态信息存储至所述车辆状态信息库；
环境配置步骤，提供一环境信息库，所述环境信息库存储有预设的环境信息；
配置获取步骤，根据数据处理系统接收的配置指令生成调取命令，根据调取命令从所述车辆状态信息库以及所述环境信息库中调取对应的车辆状态信息以及环境信息生成初始配置信息，并将所述初始配置信息存储至所述动态链接库；
显示输出步骤，根据所述动态链接库存储的初始配置信息生成模拟模型，并通过所述控制状态模拟器显示所述模拟模型；
动态信息步骤，根据所述数据处理系统接收的控制指令生成控制参数，根据控制参数更新所述初始配置信息以及对应的模拟模型。可以对车辆状态进行模拟，更加直观，并且无需连接车辆，可以更加便捷的观察车辆的变化。
所述环境信息包括有沙地环境数据组，所述数据处理系统配置有沙地更新数据表，所述沙地更新数据表配置有若干沙地更新数据，所述沙地更新数据包括沙地条件信息以及对应的沙地更新策略；
所述车辆状态信息包括车辆状态数据组，所述数据处理系统配置有车辆更新数据表，所述车辆更新数据表配置有若干车辆更新数据，所述车辆更新数据包括车辆动态信息以及对应的车辆更新策略；
所述动态信息步骤中，根据所述沙地环境数据组生成沙地条件信息，并通过所述沙地更新数据表获取对应的沙地更新策略，并根据所述沙地更新策略以及控制指令生成第一响应编码；根据所述车辆状态数据组生成车辆动态信息，并通过所述车辆更新数据表获得对应的车辆更新策略，并根据所述车辆更新策略以及控制指令生成第二响应编码；
所述数据处理系统还配置有环境响应数据库和车辆响应数据库，所述环境响应数据库存储有环境响应信息，每一所述环境响应信息以所述第一响应编码为索引；所述车辆响应数据库存储有车辆响应信息，每一所述车辆响应信息以所述第二响应编码为索引。提供了沙地环境数据组，模拟车辆置于沙地环境中，可观察沙地环境对车辆行驶过程中产生的影响。
所述沙地条件信息包括坡度数据、湿度数据、风阻数据和流速数据，所述坡度数据表征了沙地的坡度，所述湿度数据表征了沙地湿度，所述风阻数据表征了风速和风向对车辆所造成的阻力，所述流速数据表征了沙地沙子的流速。
所述车辆状态信息包括胎压数据、车重数据和车轮转向角度数据，所述胎压数据表征了车轮的胎压，所述车重数据表征了车辆的重量，所述车轮转向角度数据表征了车轮转动幅度。
所述数据处理系统包括数据处理模块，所述数据处理模块包括数据处理策略，所述数据处理策略包括算法，所述算法配置有权重参数，根据所述权重参数计算得到车轮滚擦系数环境值和车轮滚擦系数预值，所述车轮滚擦系数环境值表征了沙地的摩擦系数，所述车轮滚擦系数预值表征了车轮的滚动摩擦系数。将车轮滚擦系数环境值与车轮滚擦系数预值做对比，当车轮滚擦系数环境值大于车轮滚擦系数预值时，模拟车辆在沙地环境中行驶，当车轮滚擦系数环境值小于车轮滚擦系数预值时，模拟车辆在沙地环境中打滑。
当所述第二响应编码不变时，所述坡度数据中坡度值降低，增加所述风阻数据和所述湿度数据影响所述车轮滚擦系数环境值中的权重，并增加所述流速数据影响所述车轮滚擦系数环境值中的权重。当坡度数据中坡度值降低时，车辆重力垂直于沙地流速方向的力变大，此时，沙地流速和风阻对车辆行驶中的阻力较大，从而影响较大。
当所述第一响应编码不变时，所述胎压数据的增加，减少所述车重数据和所述车轮转向角度数据影响所述车轮滚擦系数预值中的权重。胎压数据的增加，使得车重数据对胎压的影响较小，从而对车轮滚擦系数预值的影响较小，并且车轮转向时，对沙地的接触面较小，因此对车轮滚擦系数预值中的影响较小。
当所述车轮滚擦系数环境值大于所述车轮滚擦系数预值时，根据所述权重参数计算得出沙地凹陷预值，所述沙地凹陷预值表征车轮打滑时沙地的凹陷程度，当所述车轮骨擦系数环境值小于所述车轮滚擦系数预值时，根据所述权重参数得出沙地凹陷动态值，所述沙地凹陷动态值表征车辆前进时沙地的凹陷程度。
根据所述车轮转向角度数据生成第一夹角数据和第二夹角数据，所述第一夹角数据为表征前轮滚动方向与沙地沙子流向之间的夹角，所述第二夹角数据为表征后轮滚动方向与沙地沙子流向之间的夹角。
所述第一夹角数据大于所述第二夹角数据，当所述第一夹角增大时，减少第二夹角数据影响所述沙地凹陷动态值中的权重。因后轮可调整的转动角度较小，使得第二夹角数据可改变的范围较小，所以当第一夹角增大时，第二夹角数据对沙地凹陷动态值的影响会减小。
本方案具体实施方式如下：通过车辆状态模拟器采集车辆状态信息，在环境信息库中预设环境信息，调取命令从所述车辆状态信息库以及所述环境信息库中调取对应的车辆状态信息以及环境信息生成初始配置信息，然后控制状态模拟器通过初始配置对车辆进行模拟，生成模拟模型，通过控制指令生成控制参数，通过第一响应编码和第二响应编码，索引对应的环境响应信息和车辆响应信息，以更新初始配置信息，使得模拟模型被改变。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：提供数据处理系统、控制状态模拟器和车辆状态模拟器，所述数据处理系统包括动态链接数库，该中间件调试方法包括，
车辆载入步骤，提供一车辆状态信息库，通过车辆状态模拟器采集车辆状态信息存储至所述车辆状态信息库；
环境配置步骤，提供一环境信息库，所述环境信息库存储有预设的环境信息；
配置获取步骤，根据数据处理系统接收的配置指令生成调取命令，根据调取命令从所述车辆状态信息库以及所述环境信息库中调取对应的车辆状态信息以及环境信息生成初始配置信息，并将所述初始配置信息存储至所述动态链接库；
显示输出步骤，根据所述动态链接库存储的初始配置信息生成模拟模型，并通过所述控制状态模拟器显示所述模拟模型；
动态信息步骤，根据所述数据处理系统接收的控制指令生成控制参数，根据控制参数更新所述初始配置信息以及对应的模拟模型；
所述环境信息包括有沙地环境数据组，所述数据处理系统配置有沙地更新数据表，所述沙地更新数据表配置有若干沙地更新数据，所述沙地更新数据包括沙地条件信息以及对应的沙地更新策略；
所述车辆状态信息包括车辆状态数据组，所述数据处理系统配置有车辆更新数据表，所述车辆更新数据表配置有若干车辆更新数据，所述车辆更新数据包括车辆动态信息以及对应的车辆更新策略；
所述动态信息步骤中，根据所述沙地环境数据组生成沙地条件信息，并通过所述沙地更新数据表获取对应的沙地更新策略，并根据所述沙地更新策略以及控制指令生成第一响应编码；根据所述车辆状态数据组生成车辆动态信息，并通过所述车辆更新数据表获得对应的车辆更新策略，并根据所述车辆更新策略以及控制指令生成第二响应编码；
所述数据处理系统还配置有环境响应数据库和车辆响应数据库，所述环境响应数据库存储有环境响应信息，每一所述环境响应信息以所述第一响应编码为索引；所述车辆响应数据库存储有车辆响应信息，每一所述车辆响应信息以所述第二响应编码为索引。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：所述沙地条件信息包括坡度数据、湿度数据、风阻数据和流速数据，所述坡度数据表征了沙地的坡度，所述湿度数据表征了沙地湿度，所述风阻数据表征了风速和风向对车辆所造成的阻力，所述流速数据表征了沙地沙子的流速。
3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：所述车辆状态信息包括胎压数据、车重数据和车轮转向角度数据，所述胎压数据表征了车轮的胎压，所述车重数据表征了车辆的重量，所述车轮转向角度数据表征了车轮转动幅度。
4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：所述数据处理系统包括数据处理模块，所述数据处理模块包括数据处理策略，所述数据处理策略包括算法，所述算法配置有权重参数，根据所述权重参数计算得到车轮滚擦系数环境值和车轮滚擦系数预值，所述车轮滚擦系数环境值表征了沙地的摩擦系数，所述车轮滚擦系数预值表征了车轮的滚动摩擦系数。
5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：当所述第二响应编码不变时，所述坡度数据中坡度值降低，增加所述风阻数据和所述湿度数据影响所述车轮滚擦系数环境值中的权重，并增加所述流速数据影响所述车轮滚擦系数环境值中的权重。
6.根据权利要求5所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：当所述第一响应编码不变时，所述胎压数据的增加，减少所述车重数据和所述车轮转向角度数据影响所述车轮滚擦系数预值中的权重。
7.根据权利要求6所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：当所述车轮滚擦系数环境值大于所述车轮滚擦系数预值时，根据所述权重参数计算得出沙地凹陷预值，所述沙地凹陷预值表征车轮打滑时沙地的凹陷程度，当所述车轮滚擦系数环境值小于所述车轮滚擦系数预值时，根据所述权重参数得出沙地凹陷动态值，所述沙地凹陷动态值表征车辆前进时沙地的凹陷程度。
8.根据权利要求7所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：根据所述车轮转向角度数据生成第一夹角数据和第二夹角数据，所述第一夹角数据为表征前轮滚动方向与沙地沙子流向之间的夹角，所述第二夹角数据为表征后轮滚动方向与沙地沙子流向之间的夹角。
9.根据权利要求8所述的一种基于虚拟车辆平台的中间件调试方法，其特征在于：所述第一夹角数据大于所述第二夹角数据，当所述第一夹角增大时，减少第二夹角数据影响所述沙地凹陷动态值中的权重。
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