一种无人驾驶集卡的在环测试方法技术

本发明专利技术涉及无人驾驶技术领域，更具体涉及一种无人驾驶集卡的在环测试方法

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶集卡的在环测试方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及无人驾驶
，更具体涉及一种无人驾驶集卡的在环测试方法
、
系统及存储介质
。

技术介绍

[0002]港口无人集卡自动驾驶程序发布后，需要大量的测试去检查无人集卡驾驶以及作业的安全性，该测试需覆盖无人集卡在港口的所有驾驶路段以及作业场景
。
无人集卡的实车测试效率较低，且场景受到港口港机设备的影响，覆盖度较低，3台以上无人集卡的协调编队行驶以及跟车功能受港口安全因素制约，无法做到实车测试
。
[0003]例如中国技术专利
CN214896242U《
一种基于
VTD
的多台无人驾驶矿卡仿真测试系统
》
，公开了一种基于
VTD
的多台无人驾驶矿卡仿真测试系统，包括
VTD
智能场景仿真模块
、
动力学模型模块，以及控制器模块，所述
VTD
智能场景仿真模块均与动力学模型模块和控制器模块连接，所述动力学模型模块连接于所述控制器模块；所述控制器模块包括若干个矿卡模拟计算机，以及无人驾驶逻辑模拟模块；所述
VTD
智能场景仿真模块包括连接于动力学模型模块用于发送道路信息的场景模拟模块，以及连接于所述矿卡模拟计算机用于反馈的传感器模拟模块
。
该方案是典型的基于
VTD
仿真软件的
ADAS
系统仿真方案；该方案的动力学模块采用
VTD
自带动力学模块，
VTD
自带动力学模块对于矿卡等特殊车辆的动力学参数鲁棒性有一定缺陷，存在重载等特殊工况矿卡动力学失真等情况；矿卡在装卸载货物过程中，货物堆场与吊具的动作过程会影响无人矿卡的作业流程，需要建模仿真，该方案针对矿卡仿真场景主要表现在矿卡的运输过程，但对矿卡的装卸作业过程的场景并未进行具体的建模渲染，无法体现无人矿卡作业时的机械设备动作的场景
。
[0004]例如中国专利技术专利
CN111497835A《
一种车联网场景仿真方法及系统
》
，公开了一种车辆平行驾驶及自动防撞系统，车辆的处理器通过位于车辆外部的视频采集单元获取车辆的环境视频数据，并将环境视频数据合成处理得到第一环境视频信息，通过处理器中的通信模块将第一环境视频信息发送至外部的平行驾驶后台，平行驾驶后台接收第一环境视频信息并展示，同时将控制指令发送给通信模块；处理器解析控制指令并发送给控制器，控制器根据指令对车辆进行相应的控制；处理器通过障碍物探测单元探测车辆行驶轨迹内是否存在障碍物，当车辆行驶轨迹内存在障碍物且障碍物距离小于安全距离时，处理器生成制动指令控制车辆停车
。
该方案的仿真场景基于
VTD
建模，其车辆动力学模型也使用
VTD
内置嵌套的车辆动力学模型库，该内置车辆动力学模型无法覆盖特殊车辆类型，其动力学仿真也存在与实际车辆动力学参数目标特性曲线偏差过大等问题；另外，该方案中对
SUMO
中的
Trace 与
VTD
中的
Plugin
插件的对接方案未做详细说明，其信息数据流是否经过检验，是否会丢帧等问题也未说明，无法保障仿真系统真值传输的准确性
。
[0005]由此，本专利技术提出一种无人驾驶集卡的在环测试方法及系统，用于实现上述定制化的港口场景和仿真测试功能
。

技术实现思路

[0006]针对上述提出的技术问题，本专利技术提供一种无人驾驶集卡的在环测试方法
、
系统及存储介质，以实现定制化的港口场景和仿真测试功能
。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种无人驾驶集卡的在环测试方法，所述方法包括如下步骤：步骤
S1
：动力学软件
Trucksim
在上位机上进行参数配置，并实时计算后，将所述参数发送到实时仿真系统中运行，场景仿真软件
VTD
从所述实时仿真系统中读取所述参数，根据所述参数调整所述无人驾驶集卡的状态，并更新传感器信息，同时将所述参数和所述传感器信息发送到控制器中；步骤
S2
：所述控制器接收所述参数和所述传感器信息后，计算并向所述动力学软件
Trucksim
发送控制指令；步骤
S3
：所述动力学软件
Trucksim
向所述场景仿真软件
VTD
请求所述无人驾驶集卡所在位置的道路信息，并根据控制器发送的控制指令，计算后更新所述无人驾驶集卡的状态，完成数据闭环仿真；步骤
S4
：自动化测试软件
ECU
‑
TEST
通过所述场景仿真软件
VTD
和所述动力学软件
Trucksim
的参数接口执行所述数据闭环仿真过程，基于所述数据闭环仿真过程的评价指标编辑测试用例，所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST
管理整个所述数据闭环仿真过程的启动
、
停止
、
场景选择和结果评估，最终生成定制化测试报告
。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤
S1
中，所述参数通过
UDP/TCP
传输方式发送到所述实时仿真系统中运行，传输过程中使用所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST、IO
模型
、
摄像头
、
激光雷达模型，并通过总线
、
硬线和以太网通道发送到所述控制器中，其中所述参数包括所述无人驾驶集卡的状态信息，所述状态信息又包括所述无人驾驶集卡的位置
、
速度和姿态，所述道路信息包括道路坡度和道路起伏
。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述实时仿真系统包括所述动力学软件
Trucksim、
所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST
和实时硬件与模型管理软件
Veristand
，其中所述实时硬件与模型管理软件
Veristand
和所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST
都运行在所述上位机上，所述动力学软件
Trucksim
在上位机进行参数配置，所述实时仿真系统是运行所述动力学软件
Trucksim、
港口交通场景模型
、
所述控制器的算力处理器，其中所述动力学软件
Trucksim
接收的控制指令包括所述无人驾驶集卡的方向盘转角
、
加速踏板开度和制动减速度
。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述实时仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无人驾驶集卡的在环测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤
S1
：动力学软件
Trucksim
在上位机上进行参数配置，并实时计算后，将所述参数发送到实时仿真系统中运行，场景仿真软件
VTD
从所述实时仿真系统中读取所述参数，根据所述参数调整所述无人驾驶集卡的状态，并更新传感器信息，同时将所述参数和所述传感器信息发送到控制器中；步骤
S2
：所述控制器接收所述参数和所述传感器信息后，计算并向所述动力学软件
Trucksim
发送控制指令；步骤
S3
：所述动力学软件
Trucksim
向所述场景仿真软件
VTD
请求所述无人驾驶集卡所在位置的道路信息，并根据控制器发送的控制指令，计算后更新所述无人驾驶集卡的状态，完成数据闭环仿真；步骤
S4
：自动化测试软件
ECU
‑
TEST
通过所述场景仿真软件
VTD
和所述动力学软件
Trucksim
的参数接口执行所述数据闭环仿真过程，基于所述数据闭环仿真过程的评价指标编辑测试用例，所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST
管理整个所述数据闭环仿真过程的启动
、
停止
、
场景选择和结果评估，最终生成定制化测试报告
。2.
根据权利要求1所述的无人驾驶集卡的在环测试方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述参数通过
UDP/TCP
传输方式发送到所述实时仿真系统中运行，传输过程中使用所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST、IO
模型
、
摄像头
、
激光雷达模型，并通过总线
、
硬线和以太网通道发送到所述控制器中，其中所述参数包括所述无人驾驶集卡的状态信息，所述状态信息又包括所述无人驾驶集卡的位置
、
速度和姿态，所述道路信息包括道路坡度和道路起伏
。3.
根据权利要求2所述的无人驾驶集卡的在环测试方法，其特征在于，所述实时仿真系统包括所述动力学软件
Trucksim、
所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST
和实时硬件与模型管理软件
Veristand
，其中所述实时硬件与模型管理软件
Veristand
和所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST
都运行在所述上位机上，所述动力学软件
Trucksim
在上位机进行参数配置，所述实时仿真系统是运行所述动力学软件
Trucksim、
港口交通场景模型
、
所述控制器的算力处理器，其中所述动力学软件
Trucksim
接收的控制指令包括所述无人驾驶集卡的方向盘转角
、
加速踏板开度和制动减速度
。4.
根据权利要求3所述的无人驾驶集卡的在环测试方法，其特征在于，所述实时仿真系统安装在
NI
实时仿真机中，所述实时仿真系统基于
NI
的
PXI Express
技术搭建，包括机箱
、
实时处理器和各类板卡
。5.
根据权利要求4所述的无人驾驶集卡的在环测试方法，其特征在于，所述
NI
实时仿真机集成在
HIL
机柜中，同时所述
HIL
机柜中还集成了可编程电源和
CAN
板卡设备，所述
HIL
机柜提供软件运行环境和硬件接口，所述控制器的供电由所述可编程电源提供，所述无人驾驶集卡整车
CAN
信号
、
摄像头信号
、
毫米波雷达仿真信号经软件模拟后，由所述
CAN
板卡通过
CAN
线与所述控制器连接
。6.
根据权利要求5所述的无人驾驶集卡的在环测试方法，其特征在于，所述自动化测试软件
ECU
‑
TEST
不仅是自动化测试和评估软件，还是调用所述场景仿真软件
VTD
与所述实时系统指令的执行者
。7.
根据权利要求1所述的无人驾驶集卡的在环测试方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，所述数据闭环仿真包括所述无人驾驶集卡与港口环境的仿真闭环与渲染，其实现步骤如
下：步骤
S31
：无人驾驶集卡仿真闭环与渲染，是基于云控平台下发所述无人驾驶集卡运行任务，并作用到多轴所述无人驾驶集卡动力学模型上，所述动力学模型基于所述无人驾驶集卡操控指令实现车辆动力学计算，并得出所述无人驾驶集卡的位置
、
姿态和不同轴的转向角，在完成动力学模型计算后，通过以太网的通信方式将所述无人驾驶集卡位置和姿态以
RDB
数据结构的形式更新到所述场景仿真软件
VTD
中实现所述无人驾驶集卡位姿的实时更新，同时将不同轴的转向角度参数同样以所述
RDB
数据结构的形式发送到所述场景仿真软件
VTD
中，在所述场景仿真软件
VTD
完成所述无人驾驶集卡位置和转向角更新后，会产生最新一帧的传感器数据，所述传感器数据包括
camera、radar、lidar、
车辆定位和底盘信号，通过通信桥接模块实现所述传感器数据到所述云控平台的实时更新，从而完成整个从所述云控平台到所述无人驾驶集卡模型，再到所述场景仿真软件
VTD
，再到所述传感器信息，再到所述云控平台的整个闭环，其中所述传感器信息包括所述传感器数据；步骤
S32
：吊装机构仿真闭环与渲染，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爽，林建喜，曹恺，骆嫚，汤俊奇，刘轶，
申请(专利权)人：厦门远海集装箱码头有限公司，
类型：发明
国别省市：