CN213937974U - 自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置。该测试装置包括工作模式调控模块和通信模块，工作模式调控模块用于发送工作模式指令至通信模块，通信模块用于执行工作模式指令；通信模块包括硬件驱动层、中转处理层和通信转接层；硬件驱动层用于驱动汽车硬件，接收硬件的数据，并将数据发送到中转处理层和/或通信转接层；中转处理层用于获取硬件驱动层的数据，解析数据，将解析后的数据保存或显示在外接平台上；通信转接层用于获取硬件驱动层的数据，将数据发送到仿真测试实时机。该装置可实时监测双向通信数据，使汽车硬件与仿真测试实时机之间形成完整的闭环，达到测试监控完善化、通信流程可控化和提高通信透明度的目标。

Description

自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置

技术领域

本实用新型涉及自动驾驶汽车测试领域，具体而言，涉及一种自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置。

背景技术

目前，随着车辆智能化技术的快速发展，根据国际通用的分级准则，L2级智能化技术已经趋于成熟，而面向L3、L4级的人机共驾和全自动驾驶技术的开发及测试，正在成为国际行业及科研院所的研究热点。面向L3级以上自动驾驶汽车的功能安全验证，以硬件在环仿真平台测试成为功能安全测试的重要方法及手段。此外，毫米波雷达及摄像头融合感知是当前智能化汽车对外界环境感知的重要方法。

综上，以视频暗箱与毫米波雷达回波模拟器作为智能化汽车摄像头与毫米波雷达测试设备是当前主流的方法。然而，行业内视频暗箱与雷达回波模拟器接口不通，导致难以联合仿真，这成为众多汽车企业、供应商难以解决的问题。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置，在汽车硬件(包括待测传感器等)与仿真测试实时机之间搭建起了一个中转监控点，以解决现有技术中无法实时监测通信数据、通信方式单一且多种汽车硬件的通信之间没有统一的收发接口的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置，所述测试装置包括工作模式调控模块和通信模块，所述工作模式调控模块用于发送工作模式指令至所述通信模块，所述工作模式指令包括仿真联调工作模式指令和脱机测试模式指令，所述通信模块用于执行所接收到的工作模式指令；

所述通信模块包括硬件驱动层、中转处理层和通信转接层；所述硬件驱动层用于驱动汽车硬件，同时接收汽车硬件发送的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；或，所述硬件驱动层用于访问数据容器，接收数据容器中的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；

所述中转处理层用于获取所述硬件驱动层的数据，然后对数据进行解析，将解析后的数据保存或显示在外接平台上；

所述通信转接层用于获取所述硬件驱动层的数据，并将数据发送到仿真测试实时机；且用于将仿真测试实时机发送的指令发送至硬件驱动层，使硬件驱动层发送所述指令到汽车硬件或数据容器。

作为进一步优选的技术方案，所述测试装置还包括数据传输模块和通信方式调控模块；

所述数据传输模块包括数据传输请求接收单元和数据传输媒介解析单元；所述数据传输请求接收单元用于接收仿真测试实时机发送的数据传输请求，并将数据传输请求发送至数据传输媒介解析单元；所述数据传输媒介解析单元用于解析数据传输媒介，并将数据传输媒介解析结果发送至通信方式调控模块；

所述通信方式调控模块用于调控通信方式。

作为进一步优选的技术方案，所述工作模式调控模块包括工作模式需求解析单元和工作模式指令发送单元，所述工作模式需求解析单元用于解析工作模式需求，并将工作模式需求解析结果发送至工作模式指令发送单元；所述工作模式指令发送单元用于根据所述工作模式需求解析结果，向通信模块发送工作模式指令。

作为进一步优选的技术方案，所述测试装置还包括数据传输模块和通信方式调控模块；

所述数据传输模块包括数据传输请求接收单元、数据传输媒介解析单元和工作模式需求解析单元；所述数据传输请求接收单元用于接收仿真测试实时机发送的数据传输请求，并将数据传输请求发送至数据传输媒介解析单元和工作模式需求解析单元；所述数据传输媒介解析单元用于解析数据传输媒介，并将数据传输媒介解析结果发送至通信方式调控模块；所述工作模式需求解析单元用于解析工作模式需求，并将工作模式需求解析结果发送至工作模式调控模块；

所述通信方式调控模块用于调控通信方式。

作为进一步优选的技术方案，所述工作模式调控模块包括工作模式信息接收单元和工作模式指令发送单元，所述工作模式信息接收单元用于接收工作模式需求解析单元所解析出来的工作模式需求解析结果；所述工作模式指令发送单元用于根据所述工作模式需求解析结果，向通信模块发送工作模式指令。

作为进一步优选的技术方案，所述通信方式调控模块包括通信传输信息接收单元、CAN卡通信单元和UDP通信单元，所述通信传输信息接收单元用于接收数据传输媒介解析单元所解析出来的传输媒介数据，并根据所述传输媒介数据选择CAN卡通信单元进行通信或选择UDP通信单元进行通信。

作为进一步优选的技术方案，所述汽车硬件包括自动驾驶汽车视觉传感器和/或毫米波雷达传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置包括工作模式调控模块和通信模块，其中通信模块包括硬件驱动层、中转处理层和通信转接层，三层各自发挥自身的功能，从而可实现脱机测试和仿真联调两种工作模式。

在仿真联调模式下，当通信转接层接收到仿真测试实时机发送的指令后，将该指令发送到硬件驱动层，硬件驱动层发送指令到汽车硬件，驱动汽车硬件工作，并接收汽车硬件的数据。然后将数据发送到中转处理层或通信转接层，发送到中转处理层时，中转处理层可对该数据进行解析，然后将解析后的数据保存或显示在外接平台上，以供测试人员纠错和及时修正；发送到通信转接层时，可进一步将数据发送到仿真测试实时机，从而实现汽车硬件和仿真测试实时机的双向通信和信息交互。

在脱机测试模式下，当通信转接层接收到仿真测试实时机发送的指令后，将该指令发送到统一格式的数据容器中，从中获取帧数据或存储的协议数据，并按照指定的帧率经通信转接层发送提取到的数据至仿真测试实时机，从而实现自体收发，以测试各项功能正常运转，同时可以提供测试人员进行比对的基本参数。

上述测试装置能够实时监测双向通信的数据，使得汽车硬件与仿真测试实时机之间形成一个完整的闭环，达到测试监控完善化、通信流程可控化和提高通信透明度的目标。另外，该测试装置可扩展性大，可以较容易的依据汽车硬件测试需求增添通信监控通道，可以极大地降低仿真测试人员在修正测试错误时所需要的定位以及修复时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1所提供的测试装置的结构示意图；

图2是实施例2所提供的测试装置的结构示意图。

图3是采用实施例1所提供的测试装置进行硬件在环测试的流程图。

图标：1-工作模式调控模块；2-通信模块；3-通信方式调控模块；4-数据传输模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置，所述测试装置包括工作模式调控模块和通信模块，所述工作模式调控模块用于发送工作模式指令至所述通信模块，所述工作模式指令包括仿真联调工作模式指令和脱机测试模式指令，所述通信模块用于执行所接收到的工作模式指令；

所述通信模块包括硬件驱动层、中转处理层和通信转接层；所述硬件驱动层用于驱动汽车硬件，同时接收汽车硬件发送的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；或，所述硬件驱动层用于访问数据容器，接收数据容器中的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；

所述中转处理层用于获取所述硬件驱动层的数据，然后对数据进行解析，将解析后的数据保存或显示在外接平台上；

所述通信转接层用于获取所述硬件驱动层的数据，并将数据发送到仿真测试实时机；且用于将仿真测试实时机发送的指令发送至硬件驱动层，使硬件驱动层发送所述指令到汽车硬件或数据容器。

上述自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置包括工作模式调控模块和通信模块，其中通信模块包括硬件驱动层、中转处理层和通信转接层，三层各自发挥自身的功能，从而可实现脱机测试和仿真联调两种工作模式。

在仿真联调模式下，当通信转接层接收到仿真测试实时机发送的指令后，将该指令发送到硬件驱动层，硬件驱动层发送指令到汽车硬件，驱动汽车硬件工作，并接收汽车硬件的数据。然后将数据发送到中转处理层或通信转接层，发送到中转处理层时，中转处理层可对该数据进行解析，然后将解析后的数据保存或显示在外接平台上，以供测试人员纠错和及时修正；发送到通信转接层时，可进一步将数据发送到仿真测试实时机，从而实现汽车硬件和仿真测试实时机的双向通信和信息交互。

在脱机测试模式下，当通信转接层接收到仿真测试实时机发送的指令后，将该指令发送到统一格式的数据容器中，从中获取帧数据或存储的协议数据，并按照指定的帧率经通信转接层发送提取到的数据至仿真测试实时机，从而实现自体收发，以测试各项功能正常运转，同时可以提供测试人员进行比对的基本参数。

上述测试装置能够实时监测双向通信的数据，使得汽车硬件与仿真测试实时机之间形成一个完整的闭环，达到测试监控完善化、通信流程可控化和提高通信透明度的目标。另外，该测试装置可扩展性大，可以较容易的依据汽车硬件测试需求增添通信监控通道，可以极大地降低仿真测试人员在修正测试错误时所需要的定位以及修复时间。

该测试装置的工作原理为：

汽车硬件可通过CAN总线与CAN卡相连接或者按照设定好的端口号通过UDP发送信号数据到仿真测试实时机(用于计算处理的设备)。

在台架调试完毕后，汽车硬件将对仿真软件中的仿真场景做出相应的反应，并将生成的相关测试数据反馈到仿真测试平台实时机内。在汽车硬件采用CAN总线进行通信时，该测试装置将对接收到的数据按照数据帧依次提取，不同的硬件层控制器、汽车硬件使用不同的协议版本对自身产生的数据进行解释。此外，该测试装置采用统一接口的形式导入协议含义数据，对收集到的数据帧按字节进行解析，并依据协议含义导出对应的数据含义，同时支持逆向生成字节数据，依据不同的协议对其各自的小项数据类型进行合成，产生数据帧完成数据发送。

在一种优选的实施方式中，所述测试装置还包括数据传输模块和通信方式调控模块；

所述数据传输模块包括数据传输请求接收单元和数据传输媒介解析单元；所述数据传输请求接收单元用于接收仿真测试实时机发送的数据传输请求，并将数据传输请求发送至数据传输媒介解析单元；所述数据传输媒介解析单元用于解析数据传输媒介，并将数据传输媒介解析结果发送至通信方式调控模块；

所述通信方式调控模块用于调控通信方式。

该数据传输模块可接收仿真测试实时机发送的数据传输请求，并对数据传输媒介进行解析，然后将解析结果发送至通信方式调控模块，从而按照所需的传输媒介进行通信。

进一步地，所述通信方式调控模块包括通信传输信息接收单元、CAN卡通信单元和UDP通信单元，所述通信传输信息接收单元用于接收数据传输媒介解析单元所解析出来的传输媒介数据，并根据所述传输媒介数据选择CAN卡通信单元进行通信或选择UDP通信单元进行通信。

进一步地，所述工作模式调控模块包括工作模式需求解析单元和工作模式指令发送单元，所述工作模式需求解析单元用于解析工作模式需求，并将工作模式需求解析结果发送至工作模式指令发送单元；所述工作模式指令发送单元用于根据所述工作模式需求解析结果，向通信模块发送工作模式指令。该工作模式调控模块可对工作模式需求进行解析，然后根据解析结果发送工作模式指令，实现所需的工作模式。该模块可实现两种通信数据传输方式的调控，分别为CAN卡通信传输方式和UDP通信传输方式，根据接收到的传输媒介数据可选择启动所需的传输方式，即选择CAN卡通信单元进行通信或选择UDP通信单元进行通信。

本实施例中的通信方式调控模块设置于工作模式调控模块前端，在调控好通信方式后，采用所需的通信方式通信，然后进行工作模式调控。类似地，也可以将工作模式调控模块设置于通信方式调控模块前端，即先进行工作模式的调控，再进行通信方式的调控；或者，也可将工作模式调控模块和通信方式调控模块并行设置，工作模式调控和通信方式调控同步进行，共同将相应指令发送至通信模块。

进一步地，所述汽车硬件包括自动驾驶汽车视觉传感器和/或毫米波雷达传感器。

采用上述测试装置进行测试，如图3所示，步骤1：接受上层应用或启动本装置时要求完成的数据传输任务请求，并解析器数据传输媒介，对本装置的工作模式需求。

步骤2：本装置内建CAN卡通信方式以及UDP通信传输方式，依据在[步骤1]当中解析到的上层应用指定的传输方式选择启动的传输方式。

步骤3：在[步骤2]启用CAN卡通信后，对CAN卡通信接口完成初始化，为数据的传输及解析做好准备。

步骤4：在[步骤2]启用UDP通信后，对UDP客户端进行初始化，赋予以通信协议相关联的端口号，绑定与本装置对接的通信服务器的UDP客户端。

步骤5：本装置内建仿真联调模式和脱机测试模式两种工作模式，依据在[步骤1]当中解析到的上层应用指定的工作模式选择启动的工作模式。

步骤6：在[步骤5]启用脱机测试模式后，装置载入预置好的驾驶场景进行模拟通信，并基于在[步骤2]内启用的传输模式进行传输测试。

步骤7：在[步骤5]启用仿真联调模式后，依据在[步骤2]当中启用的传输模式，本装置将完成接收下层数据传输，解析接收到的数据并进行展示，将接收到的数据转发到上层应用的过程。

步骤8：在完成[步骤6]或[步骤7]当中的装置操作后，本装置将记录下装置操作过程中获取到的帧数据，并将之保存到硬件当中，供测试人员后续分析。

本装置运行流程按照图3所示进行，各类分支判断在启动本装置和汽车硬件平台后运行判断。

在将功能模式包含应用模式、传输协议、帧控制格式、数据项、仿真数据源等参数设置完成后点击立即测试即可开始进行脱机测试或者仿真联调测试，其中可以采用的传输协议包括UDP和CAN卡通信，预置的数据模式包括SimWaver和EchWaver两种协议下的数据帧格式。启动测试后可以在界面右侧实时获得当前通信数据的解析，该解析包含帧头部信息、帧协议信息、帧索引以及帧数据。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了一种自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置，所述测试装置包括工作模式调控模块和通信模块，所述工作模式调控模块用于发送工作模式指令至所述通信模块，所述工作模式指令包括仿真联调工作模式指令和脱机测试模式指令，所述通信模块用于执行所接收到的工作模式指令；

所述通信模块包括硬件驱动层、中转处理层和通信转接层；所述硬件驱动层用于驱动汽车硬件，同时接收汽车硬件发送的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；或，所述硬件驱动层用于访问数据容器，接收数据容器中的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；

所述中转处理层用于获取所述硬件驱动层的数据，然后对数据进行解析，将解析后的数据保存或显示在外接平台上；

所述通信转接层用于获取所述硬件驱动层的数据，并将数据发送到仿真测试实时机；且用于将仿真测试实时机发送的指令发送至硬件驱动层，使硬件驱动层发送所述指令到汽车硬件或数据容器。

进一步地，所述测试装置还包括数据传输模块和通信方式调控模块；

所述数据传输模块包括数据传输请求接收单元、数据传输媒介解析单元和工作模式需求解析单元；所述数据传输请求接收单元用于接收仿真测试实时机发送的数据传输请求，并将数据传输请求发送至数据传输媒介解析单元和工作模式需求解析单元；所述数据传输媒介解析单元用于解析数据传输媒介，并将数据传输媒介解析结果发送至通信方式调控模块；所述工作模式需求解析单元用于解析工作模式需求，并将工作模式需求解析结果发送至工作模式调控模块；

所述通信方式调控模块用于调控通信方式。

与实施例1不同的是，本实施例中的数据传输模块中设置有工作模式需求解析单元，能够在解析数据传输媒介的同时，同步进行工作模式需求的解析，然后将工作模式需求解析结果发送至工作模式调控模块。

进一步地，所述工作模式调控模块包括工作模式信息接收单元和工作模式指令发送单元，所述工作模式信息接收单元用于接收工作模式需求解析单元所解析出来的工作模式需求解析结果；所述工作模式指令发送单元用于根据所述工作模式需求解析结果，向通信模块发送工作模式指令。该工作模式调控模块与实施例1中不同，没有设置工作模式需求解析单元，而是设置了工作模式信息接收单元和工作模式指令发送单元，从而接收数据传输模块发送的工作模式需求解析结果，再根据该结果发送工作模式指令。

进一步地，所述通信方式调控模块包括通信传输信息接收单元、CAN卡通信单元和UDP通信单元，所述通信传输信息接收单元用于接收数据传输媒介解析单元所解析出来的传输媒介数据，并根据所述传输媒介数据选择CAN卡通信单元进行通信或选择UDP通信单元进行通信。本实施例中通信方式调控模块和工作模式调控模块是并行设置的，分别接收来自数据传输模块中的相应数据，然后分别进行通信模式调控和工作模式调控，再将调控结果发送至通信模块，按照所需的通信模式实现所需的工作模式通信。

进一步地，所述汽车硬件包括视频暗箱实时设备、雷达回波模拟实时设备或中央集线器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案。

Claims (9)

1.一种自动驾驶汽车硬件在环平台仿真通信测试装置，其特征在于，所述测试装置包括工作模式调控模块和通信模块，所述工作模式调控模块用于发送工作模式指令至所述通信模块，所述工作模式指令包括仿真联调工作模式指令和脱机测试模式指令，所述通信模块用于执行所接收到的工作模式指令；

所述通信模块包括硬件驱动层、中转处理层和通信转接层；所述硬件驱动层用于驱动汽车硬件，同时接收汽车硬件发送的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；或，所述硬件驱动层用于访问数据容器，接收数据容器中的数据，并将接收到的数据发送到中转处理层和/或通信转接层；

所述中转处理层用于获取所述硬件驱动层的数据，然后对数据进行解析，将解析后的数据保存或显示在外接平台上；

所述通信转接层用于获取所述硬件驱动层的数据，并将数据发送到仿真测试实时机；且用于将仿真测试实时机发送的指令发送至硬件驱动层，使硬件驱动层发送所述指令到汽车硬件或数据容器。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括数据传输模块和通信方式调控模块；

所述数据传输模块包括数据传输请求接收单元和数据传输媒介解析单元；所述数据传输请求接收单元用于接收仿真测试实时机发送的数据传输请求，并将数据传输请求发送至数据传输媒介解析单元；所述数据传输媒介解析单元用于解析数据传输媒介，并将数据传输媒介解析结果发送至通信方式调控模块；

所述通信方式调控模块用于调控通信方式。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述工作模式调控模块包括工作模式需求解析单元和工作模式指令发送单元，所述工作模式需求解析单元用于解析工作模式需求，并将工作模式需求解析结果发送至工作模式指令发送单元；所述工作模式指令发送单元用于根据所述工作模式需求解析结果，向通信模块发送工作模式指令。

4.根据权利要求2或3所述的测试装置，其特征在于，所述通信方式调控模块包括通信传输信息接收单元、CAN卡通信单元和UDP通信单元，所述通信传输信息接收单元用于接收数据传输媒介解析单元所解析出来的传输媒介数据，并根据所述传输媒介数据选择CAN卡通信单元进行通信或选择UDP通信单元进行通信。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括数据传输模块和通信方式调控模块；

所述数据传输模块包括数据传输请求接收单元、数据传输媒介解析单元和工作模式需求解析单元；所述数据传输请求接收单元用于接收仿真测试实时机发送的数据传输请求，并将数据传输请求发送至数据传输媒介解析单元和工作模式需求解析单元；所述数据传输媒介解析单元用于解析数据传输媒介，并将数据传输媒介解析结果发送至通信方式调控模块；所述工作模式需求解析单元用于解析工作模式需求，并将工作模式需求解析结果发送至工作模式调控模块；

所述通信方式调控模块用于调控通信方式。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述工作模式调控模块包括工作模式信息接收单元和工作模式指令发送单元，所述工作模式信息接收单元用于接收工作模式需求解析单元所解析出来的工作模式需求解析结果；所述工作模式指令发送单元用于根据所述工作模式需求解析结果，向通信模块发送工作模式指令。

7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述通信方式调控模块包括通信传输信息接收单元、CAN卡通信单元和UDP通信单元，所述通信传输信息接收单元用于接收数据传输媒介解析单元所解析出来的传输媒介数据，并根据所述传输媒介数据选择CAN卡通信单元进行通信或选择UDP通信单元进行通信。

8.根据权利要求1-3或5-7任一项所述的测试装置，其特征在于，所述汽车硬件包括自动驾驶汽车视觉传感器和/或毫米波雷达传感器。

9.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述汽车硬件包括自动驾驶汽车视觉传感器和/或毫米波雷达传感器。

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