一种面向自动驾驶系统软硬件在环仿真的测试接口系统的制作方法

本发明涉及自动驾驶汽车测试，更具体地，涉及一种面向自动驾驶系统软硬件在环仿真的测试接口系统。

背景技术：

1、2023年11月，工信部、公安部、住房和城乡建设部及交通部联合发布了《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》，提出智能网联汽车准入和上路前，产品应通过模拟仿真等方式对安全性能进行测试验证，并细化了模拟仿真测试过程中的基础要素，明确了未来模拟仿真测试在自动驾驶汽车上路登记及运行安全审查等环节的重要意义。

2、目前，自动驾驶汽车的模拟仿真测试主要包括模型在环、软件在环、硬件在环等测试方法。在环仿真测试即将被测对象接入至整个仿真环路中，进而验证其功能性能。通过第三方测试机构开展自动驾驶汽车在环仿真测试既能为产业端摸底产品质量，又能为监管端提供准入依据。但由于各车企技术路线繁杂多样，数据交互协议不匹配，同时测试主体对信息安全问题存在担忧，导致被测自动驾驶汽车的算法、模型及软硬件在实际第三方测试过程中接入成本极高，测试工作效率低。因此，如何打通自动驾驶系统和仿真测试平台之间的框架和协议壁垒是自动驾驶产品开展模拟仿真测试所面临的广泛难题。

3、目前国内外尚未见第三方测试机构具备多车型、多技术方案、多协议的自动驾驶系统仿真测试方法。通常是各企业开发自动驾驶系统的同时，同步设计高针对性的仿真测试系统，但响应范围仍然是自有产品为主。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种面向自动驾驶系统软硬件在环仿真的测试接口系统，以解决自动驾驶汽车开展第三方测试时的接入成本高和存在信息安全隐患等问题，实现接入便捷的自动驾驶汽车第三方模拟仿真测试。

2、作为本发明的第一个方面，提供一种面向自动驾驶系统软硬件在环仿真的测试接口系统，包括：

3、等效接入镜像模块，用于接入至仿真测试平台中，表征被测自动驾驶系统的自有状态和仿真运行状态，并模拟所述被测自动驾驶系统对于车辆各执行器的控制模式；

4、数据集成交互模块，用于汇集开展在环仿真测试时需具备的测试接口协议集，并依据所述测试接口协议集从所述仿真测试平台中转出感知数据至所述被测自动驾驶系统和从所述被测自动驾驶系统中转出控制数据至所述仿真测试平台。

5、进一步地，所述被测自动驾驶系统包括自动驾驶模型、自动驾驶算法和自动驾驶域控制器，所述仿真测试平台包括模型在环仿真测试平台、软件在环仿真测试平台及硬件在环仿真测试平台。

6、进一步地，所述等效接入镜像模块包括车体参数配置功能、车辆传感器配置功能、车辆动力学参数配置功能、坐标转换功能、控制数据转换功能及下层控制数据控车功能，其中，所述被测自动驾驶系统的自有状态包括车体参数的配置状态、车辆传感器的配置状态和车辆动力学参数的配置状态；

7、所述车体参数配置功能包括车型配置、车长度配置、车宽度配置、车高度配置、车身重量配置、几何中心偏移配置、轴距配置、前后轮距配置、前后轮最大转向配置及前后轮直径配置；

8、所述车辆传感器配置功能包括传感器种类配置和传感器参数配置；

9、所述车辆动力学参数配置功能包括动力模块配置、传动模块配置、转向模块配置、悬架模块配置以及轮胎与制动配置；

10、所述坐标转换功能能够实现wgs84坐标系、东北天坐标系及弗莱纳坐标系间的坐标转换；

11、所述控制数据转换功能用于将所述被测自动驾驶系统输出的脱敏控制数据转化为下层控制数据；

12、所述下层控制数据控车功能用于依据所述下层控制数据对所述仿真测试平台中的等效接入镜像模块进行控制，使得所述仿真测试平台能够得到被测自动驾驶系统的仿真运行状态，所述仿真测试平台根据被测自动驾驶系统的仿真运行状态输出所述被测自动驾驶系统的测试评价结果。

13、进一步地，所述传感器种类配置包括在等效接入镜像模块上配置相机、鱼眼相机、语义相机、深度相机、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、imu及gps中的任意一种或多种；

14、所述传感器参数配置包括传感器数量配置、传感器三维安装位置配置及传感器内置参数配置；

15、所述脱敏控制数据包括矢量位置控制数据、矢量速度控制数据及矢量加速度控制数据；

16、所述下层控制数据包括节气门开度/电机扭矩数据、制动主缸压力数据及方向盘扭矩数据。

17、进一步地，所述数据集成交互模块包括测试接口协议集、第一原数据请求功能、感知数据包打包功能、感知数据包发送功能、第二原数据请求功能、控制数据包打包功能以及控制数据包发送功能；

18、所述第一原数据请求功能用于从所述仿真测试平台获取感知原数据；

19、所述感知数据包打包功能用于依据所述测试接口协议集和感知数据包格式将所述感知原数据打包为感知数据包；其中，所述感知数据包格式包括感知数据包消息头格式和各传感器数据块格式；

20、所述感知数据包发送功能用于依据所述测试接口协议集将所述感知数据包发送至所述被测自动驾驶系统；其中，所述被测自动驾驶系统依据所述感知数据包进行数据融合处理、路径规划决策及控车指令生成，以得出所述脱敏控制数据；

21、所述第二原数据请求功能用于从所述被测自动驾驶系统获取所述脱敏控制数据；

22、所述控制数据包打包功能用于依据所述测试接口协议集和控制数据包格式将所述脱敏控制数据打包为控制数据包；其中，所述控制数据包格式包括控制数据包消息头格式和控制数据块格式；

23、所述控制数据包发送功能用于依据所述测试接口协议集将所述控制数据包发送至所述仿真测试平台。

24、进一步地，所述被测自动驾驶系统包括感知模块、决策模块和控制模块，所述感知模块用于对所述感知数据包进行分析以得出感知结果，所述决策模块用于对感知结果进行规划以得出规划结果，所述控制模块用于将规划结果转化为与感知数据包对应的脱敏控制数据。

25、进一步地，所述测试接口协议集包括应用层协议集、硬件层协议集和传输层协议集，其中，所述应用层协议集包括仿真测试平台协议和被测自动驾驶系统协议；所述硬件层协议集包括相机数据协议和激光雷达数据协议；所述传输层协议集包括以太网通信协议、can通信协议和串口通信协议。

26、进一步地，所述感知数据包消息头格式包括感知数据包仿真时间戳、感知数据包物理时间戳、感知数据包总长度及各传感器数据块顺序；所述各传感器数据块格式包括对应传感器类型标识符、对应传感器数量及对应传感器数据。

27、进一步地，所述控制数据包消息头格式包括控制数据包仿真时间戳、控制数据包物理时间戳、控制数据包总长度及控制数据点数；所述控制数据块格式包括控制点索引和脱敏控制数据。

28、进一步地，所述感知原数据包括相机感知原数据、鱼眼相机感知原数据、语义相机感知原数据、深度相机感知原数据、激光雷达感知原数据、毫米波雷达感知原数据、超声波雷达感知原数据、imu感知原数据以及gps感知原数据中的任意一种或多种。

29、本发明提供的面向自动驾驶系统软硬件在环仿真的测试接口系统具有以下优点：

30、（1）实现被测自动驾驶系统在仿真测试平台中的真实映射，通过间接仿真测试的方式化解被测自动驾驶系统和仿真测试平台间的框架、协议冲突，优化测试方法和测试流程，降低测试门槛和成本；

31、（2）开展测试时无需物理接入执行器层级的控制总线，无需披露各执行器控制指令的数据协议，甚至无需通过控制模块完成规划参数和控制参数间的变量转化，保护关键敏感信息的传递过程，打消测试主体对于开展测试时的信息安全层面顾虑。