一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法技术

本发明专利技术涉及一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，包括以下步骤：S1、首先应用与操作系统无关的轻量级场景编辑工具以及相应的文件交换格式，生成AEB功能验证所需的NCAP基础场景；S2、然后基于AEB开发使用的Linux系统，通过后处理方法，利用自定义的文件交换格式生成AEB功能需要接收的消息中间件节点消息，从而实现在Linux环境跨中间件框架跟应用层交互，完成AEB功能的开环验证。有益效果是基于Linux系统和消息中间件开发环境，不需要跨应用进行实时通信，轻量级、便捷高效。便捷高效。便捷高效。

【技术实现步骤摘要】
一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，具体涉及一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法。

技术介绍

[0002]现有技术无法便捷地解决Linux系统下基于消息中间件框架开发的AEB功能算法仿真的问题。原因如下：首先，传统的AEB功能算法仿真大多基于Windows环境开发，针对当下自动驾驶开发广泛应用的Linux环境，传统常用的仿真手段如Prescan，CarMaker，Matlab等均难以便捷地迁移至linux系统并跨消息中间件框架跟上层应用交互。另外，部分适配Linux环境的开源仿真工具也存在各自的劣势，如LGSvl编辑AEB场景不够灵活，无法设置横穿行人场景。Carla存在工具使用门槛高，用于跨消息中间件和应用交互也需要额外大量工程开发等问题。综上，现有的仿真手段和思路，无法很好地解决Linux系统和基于消息中间件开发环境下，AEB功能仿真验证的问题。
[0003]自动紧急刹车系统(Autonomous Emergency Braking，简称AEB)是一种汽车主动安全技术，主要由3大模块构成，包括控制模块(ECU)，测距模块，和制动模块。
[0004]新车碰撞测试(新车评估项目New Car Assessment Program，NCAP)是用来评估车辆的耐撞性等车辆安全水平，并直接面向公众公布试验结果的项目。
[0005]本专利技术针对现有的仿真手段和思路，无法很好地解决Linux系统和基于消息中间件开发环境下AEB功能仿真验证的技术问题，对AEB功能仿真验证方法进行了技术改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是，提供本专利技术提出一种基于Linux系统和消息中间件开发环境，不需要跨应用进行实时通信，轻量级、便捷高效的AEB功能算法开环验证方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，包括以下步骤：
[0008]S1、首先应用与操作系统无关的轻量级场景编辑工具以及相应的文件交换格式，生成AEB功能验证所需的NCAP基础场景；
[0009]S2、然后基于AEB开发使用的Linux系统，通过后处理方法，利用自定义的文件交换格式生成AEB功能需要接收的消息中间件节点消息，从而实现在Linux环境跨中间件框架跟应用层交互，完成AEB功能的开环验证。
[0010]优选地，所述后处理方法包括场景数据解析并提取，参考坐标系转换，和节点模拟。
[0011]优选地，所述轻量级场景编辑工具采是仿真工具产品MATLAB Scenario Designer，所述定义的文件交换格式是转化的自定义json格式，所述消息中间件是用于自动驾驶算法开发的常用开源中间件框架。
[0012]优选地，所述消息中间件是CyberRT。
[0013]优选地，所述步骤S1具体包括以下步骤：
[0014]S11、使用MATLAB Scenario Designer应用模块，改造其内置的NCAP场景，添加传感器，结合实际感知配置选取；
[0015]S12、根据仿真需要编辑场景，运行场景，结束后选择导出sensor data，数据格式保存为.mat；
[0016]S13、使用MATLAB自带的工具jsonencode解析.mat数据并转换为json格式。
[0017]优选地，所述步骤S2具体包括以下步骤：
[0018]S21、在Linux+cyberRT开发环境中，对转换好的json格式数据根据场景特点进行场景数据解析并提取获得消息中间件节点消息；
[0019]S22、将步骤S21提取的场景数据转换到AEB功能算法需要的自车坐标系；
[0020]S23、基于消息中间件节点消息和自车坐标系进行节点模拟，运行AEB功能，开环验证AEB功能算法。
[0021]优选地，步骤S21具体包括以下子步骤：
[0022]S211、自车信息解析及提取：在json文件的INSMeasurements字段中，提取自车位置信息x/y分量，速度信息x/y分量，加速度信息x/y分量，以及角速度z分量，即为横摆角速度yawrate信息，另外提取orientation.yaw字段作为仿真坐标系中的自车heading信息；
[0023]S212、目标信息解析及提取：在json文件的ActorPoses字段中提取对应目标id的位置信息x/y分量，速度信息x/y分量，以及yaw字段作为仿真坐标系中的目标heading信息；
[0024]S213、道路信息解析及提取：在json文件的LaneDetections字段中，提取车道线和路沿的heading，curvature，curvatureRate，LateralOffset信息。
[0025]S214、目标的加速度信息获取：通过多帧的速度信息做微分并滤波后获取；
[0026]S215、自车的方向盘转角信息获取：根据角速度跨帧间做时间积分来获取。
[0027]优选地，步骤S22具体算法如下：目标的相对heading由目标yaw减去自车yaw获取，目标和自车的绝对速度分别根据各自的速度x/y坐标分量合成，然后根据相对heading值和自车的位置信息，利用三角函数表示的坐标转换公式，计算自车坐标系下目标的位置信息x/y坐标分量，所述坐标转换公式是其中，θ是heading相对角度，x0、y0是自车的位置信息x/y坐标分量，并利用公式计算目标在自车坐标系下的速度x/y坐标分量，其中，Vx、Vy是目标在全局坐标系下的速度信息x/y分量。
[0028]优选地，步骤S23具体步骤如下：
[0029]S231、将坐标转换后的自车及目标信息按照时间戳顺序逐条读入vector数据容器保存，在Cyber中模拟一个感知节点，将数据处理为AEB功能需要的数据格式，并按照既定的proto格式做赋值映射，发出cyber message给AEB节点，即得到模拟的感知数据，以及自车底盘数据；
[0030]S232、AEB模块接收模拟的感知数据和自车底盘数据，运行AEB功能，开环验证算法；
[0031]S233、检查针对编辑的特定场景，碰撞前是否触发FCW告警或AEB刹车，并根据仿真结果，迭代AEB功能算法。
[0032]优选地，所述传感器包括摄像头、雷达、激光雷达和INS，所述编辑场景包括设置自车和自行车在十字路口横穿的速度和轨迹。
[0033]本专利技术一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法有益效果如下：采用仿真场景生成和应用功能解耦的离线验证方案，通过场景和应用分离的思路，和轻量级的数据后处理方法，在Linux系统下便捷高效地实现AEB功能算法开环验证，摆脱了对于复杂场景仿真工具闭环的依赖，可显著提高测试验证效率，加快算法开发迭代速度，并大大降低测试成本。
【附图说明】...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，其特征在于包括以下步骤：S1、首先应用与操作系统无关的轻量级场景编辑工具以及相应的文件交换格式，生成AEB功能验证所需的NCAP基础场景；S2、然后基于AEB开发使用的Linux系统，通过后处理方法，利用自定义的文件交换格式生成AEB功能需要接收的消息中间件节点消息，从而实现在Linux环境跨中间件框架跟应用层交互，完成AEB功能的开环验证。2.根据权利要求1所述的一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，其特征在于：所述后处理方法包括场景数据解析并提取，参考坐标系转换，和节点模拟。3.根据权利要求2所述的一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，其特征在于：所述轻量级场景编辑工具采是仿真工具产品MATLAB Scenario Designer，所述定义的文件交换格式是转化的自定义json格式，所述消息中间件是用于自动驾驶算法开发的常用开源中间件框架。4.根据权利要求3所述的一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，其特征在于：所述消息中间件是CyberRT。5.根据权利要求4所述的一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，其特征在于所述步骤S1具体包括以下步骤：S11、使用MATLAB Scenario Designer应用模块，改造其内置的NCAP场景，添加传感器，结合实际感知配置选取；S12、根据仿真需要编辑场景，运行场景，结束后选择导出sensor data，数据格式保存为.mat；S13、使用MATLAB自带的工具jsonencode解析.mat数据并转换为json格式。6.根据权利要求5所述的一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，其特征在于所述步骤S2具体包括以下步骤：S21、在Linux+cyberRT开发环境中，对转换好的json格式数据根据场景特点进行场景数据解析并提取获得消息中间件节点消息；S22、将步骤S21提取的场景数据转换到AEB功能算法需要的自车坐标系；S23、基于消息中间件节点消息和自车坐标系进行节点模拟，运行AEB功能，开环验证AEB功能算法。7.根据权利要求6所述的一种Linux环境下基于消息中间件的AEB功能开环验证方法，其特征在于步骤S21具体包括以下子步骤：S211、自车信息解析及提取：在json文件的INSMeasurements字段中，提取自车位置信息x/...

【专利技术属性】
技术研发人员：马静，李谦，姜辛，侯伟，章健勇，
申请(专利权)人：北京辉羲智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：