接口仿真装置和自动驾驶仿真测试平台

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，具体涉及智能交通和自动驾驶技术领域，尤其涉及一种接口仿真装置和自动驾驶仿真测试平台。

背景技术

在硬件在环仿真测试平台，需要模拟多种传感器接口。其中，吉比特多媒体串行链路(Gigabit Multimedia Serial Link，GMSL)接口因其带宽较高，已成为当前重要的车载相机接口之一。目前，较为常见GMSL接口仿真器有基于USB总线的单路GMSL通道设备和基于周边元件互联高速(peripheral component interconnect express，PCIe)总线的多路GMSL通道设备。

发明内容

本公开提供了一种接口仿真装置和自动驾驶仿真测试平台。

根据本公开的一方面，提供了一种接口仿真装置，包括控制器、PXIe总线、接口仿真板卡和串行器，所述接口仿真板卡通过所述PXIe总线与所述控制器连接，所述串行器与所述接口仿真板卡连接，且所述串行器用于与自动驾驶计算平台连接；

其中，所述控制器存储有车载相机图像，所述控制器用于将所述车载相机图像通过所述PXIe总线传输至所述接口仿真板卡，所述接口仿真板卡用于将所述车载相机图像传输至所述串行器，所述串行器用于将所述车载相机图像传输至所述自动驾驶计算平台，以使得所述自动驾驶计算平台基于所述车载相机图像进行车辆仿真测试。

根据本公开的另一方面，提供了一种自动驾驶仿真测试平台，包括自动驾驶计算平台及本公开所提供的所述接口仿真装置，所述串行器与所述自动驾驶计算平台连接。

本公开提供了一种基于PXIe总线的接口仿真装置，该接口仿真装置能够应用在PXIe平台或是PXI平台中，为自动驾驶硬件在环仿真测试提供了一种新的接口仿真实现方案。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开一实施例提供的接口仿真装置的结构图示意图；

图2是根据本公开一实施例提供的接口仿真装置中接口仿真板卡、串行器及自动驾驶计算平台的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本公开实施例提供了一种接口仿真装置。

请参照图1，图1是本公开实施例提供的一种接口仿真装置的结构图。如图1所示，所述接口仿真装置包括控制器101、PXIe总线(未标示)、接口仿真板卡102和串行器103，所述接口仿真板卡102通过所述PXIe总线与所述控制器101连接，所述串行器103与所述接口仿真板卡102连接，且所述串行器103用于与自动驾驶计算平台连接；其中，所述控制器101存储有车载相机图像，所述控制器101用于将所述车载相机图像通过所述PXIe总线传输至所述接口仿真板卡102，所述接口仿真板卡102用于将所述车载相机图像传输至所述串行器103，所述串行器103用于将所述车载相机图像传输至所述自动驾驶计算平台，以使得所述自动驾驶计算平台基于所述车载相机图像进行车辆仿真测试。

可选地，本公开实施例所提供的接口仿真板卡102可以为吉比特多媒体串行链路(Gigabit Multimedia Serial Link，GMSL)接口仿真板卡，所述串行器103为GMSL串行器，所述接口仿真装置也就是GMSL接口仿真装置，可以是应用于自动驾驶仿真测试平台中，也就是应用于自动驾驶的仿真测试场景。可以理解地，GMSL接口为一种车载相机接口，用于实现车载相机所采集到的图像数据的传输。所述GMSL接口仿真装置，可以理解为是仿真车辆上的GMSL接口以实现图像数据传输。

其中，面向仪器系统的PCI扩展(PCI extensions for Instrumentation，PXI)Express总线(PXIe总线)是基于外设部件互联标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)Express总线的技术。

请结合图1和图2，本公开实施例所提供的接口仿真装置可以是集成在PXIe机箱中，所述控制器101为PXIe控制器101，该控制器101也就是装载在该PXIe机箱中，该PXIe中还可以是是装载有用于存储数据的磁盘，接口仿真板卡102可以是插接在PXIe机箱的特定槽位中。其中，PXIe控制器101可以是存储有车载相机图像数据，或者PXIe控制器101也可以是读取存储在磁盘中的车载相机图像数据，并通过PXIe总线传输至接口仿真板卡102，该接口仿真板卡102可以是设有芯片，则车载相机图像数据也就会通过PXIe总线传输至接口仿真板卡102的芯片上，该芯片再将车载相机图像数据传输至串行器103，进而，串行器103能够按照约定的数据传输协议以同轴线缆为载体输出GMSL信号至自动驾驶计算平台。这样，也就使得自动驾驶计算平台在接收到车载相机图像数据后，能够确定仿真车辆当前仿真的驾驶场景，进而以进行该驾驶场景下的车辆仿真测试。

需要说明地是，PXIe机箱、PXIe控制器101及接口仿真板卡102包括在PXIe平台或是PXI平台中。例如，以PXIe平台为例，PXIe平台通过集成一个或多个接口仿真板卡102，也就能够在实验室环境下模拟自动驾驶车辆不同安装位置的相机，以进行实际道路不同路测场景的仿真测试，或者也可以利用感知仿真自动生成的多种场景图像数据进行感知融合算法和自动驾驶控制算法的例行化训练，促进人工智能(Artificial Intelligence，AI)学习，进而能够增强自动驾驶系统的准确性和鲁棒性。另外，自动驾驶仿真测试平台还可以是配合不同车型的动力学模型和底盘线控参数模型，也可以不断优化控制算法的平顺性，使提升驾驶体验感。

本公开实施例提供的技术方案，接口仿真板卡102通过PXIe总线与控制器101实现数据传输，也就提出了一种基于PXIe总线的GMSL接口仿真装置，该接口仿真装置能够应用在PXIe平台或是PXI平台中，为自动驾驶硬件在环仿真测试提供了一种新的GMSL仿真实现方案。需要说明地，PXIe总线所采用的传输协议，使得PXIe总线能够具有更快的传输速率，进而也就使得本公开中应用PXIe总线的接口仿真装置具有更高的传输效率，也就能够提升自动驾驶仿真测试平台上的仿真测试效率。

可选地，请参照图2，所述接口仿真板卡102包括现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)芯片，所述接口仿真板卡102通过所述FPGA芯片1021与所述控制器101及所述串行器103实现数据传输。

可以理解地，接口仿真板卡102的核心部件为芯片，FPGA芯片1021包括PCIe网际互联协议(Internet Protocol，IP)核，并基于该PCIe IP核实现与控制器101及串行器103之间的数据传输。其中，PCIe IP核具有较为稳定可靠的运算性能，也就能够确保FPGA芯片1021运行的稳定性。

本公开实施例中，所述接口仿真板卡102为GMSL接口仿真板卡102，所述FPGA芯片1021集成有至少一路GMSL接口，所述至少一路GMSL接口用于与自动驾驶计算平台连接。其中，一路GMSL接口相当于仿真一个车载相机接口，一路GMSL接口也就相当于一路GMSL通道。FPGA芯片1021可集成至少一路GMSL接口，也即GMSL仿真板卡能够仿真至少一个车载相机接口，这样也就可以通过一个GMSL仿真板卡来仿真多路GMSL通道。相比于现有的基于USB总线的GMSL接口仿真器只能实现单路GMSL通道的仿真，本公开实施例提供的所述接口仿真装置可以只需要插接一个接口仿真板卡102，就能够实现对多个车载相机接口的仿真，无需插接多个接口仿真装置，进而能够有效节约硬件材料。

可选地，所述接口仿真板卡102的数量为至少一个，每一个所述接口仿真板卡102均通过所述PXIe总线与所述控制器101连接，且每一个所述接口仿真板卡102均连接所述串行器103。例如，PXIe机箱中可以是设有多个用于插接接口仿真板卡102的槽位，所述接口仿真装置也就可以包括至少一个接口仿真板卡102，这样也就能够通过一个接口仿真装置实现对更多车载相机接口的仿真，更进一步节省了硬件材料，也能够有效提升自动驾驶仿真测试平台的测试效率。

进一步地，所述FPGA芯片1021包括时钟同步单元，所述控制器101包括时钟同步接口，所述时钟同步接口用于驱动所述时钟同步单元以确保每一个所述接口仿真板卡102之间的数据同步。其中，所述时钟同步单元可以是写入在所述FPGA芯片1021中的时钟同步程序，所述控制器101能够通过时钟同步接口来驱动FPGA芯片1021中的时钟同步程序，进而以确保接口仿真板卡102之间的数据同步。

例如，PXIe机箱插接有多个接口仿真板卡102，可以是利用PXIe机箱背板多个槽位间的同步机制，在FPGA芯片1021中写入对背板同步时钟源和同步信号支持的时钟同步程序，并在PXIe控制器101中提供硬件中断同步接口，也就是时钟同步接口，进而以确保多个接口仿真板卡102之间的数据同步，这样也就有效解决了多个接口仿真板卡102之间的信号同步问题。

本公开实施例中，所述FPGA芯片1021包括故障测试用例注入单元，所述控制器101包括故障注入接口，所述故障注入接口用于驱动所述故障注入单元以确保故障测试用例的注入。需要说明地是，所述故障测试用例注入单元可以是写入在所述FPGA芯片1021中的故障测试用例注入程序，所述控制器101能够通过故障注入接口来驱动FPGA芯片1021中的故障测试用例注入程序，以启动故障测试用例的执行。可选地，故障测试用例可以是包括图像数据格式错误故障、校验错误故障、反序错误故障、错序错误故障、多路GMSL接口数据差异延迟传输故障等。这样，也就能够确保自动测试仿真测试平台能够执行故障测试用例，确保自动驾驶仿真测试的全面性。

请参照图2，所述接口仿真板卡102通过移动产业处理器摄像头接口(MobileIndustry Processor Interface Camera Serial Interface，MIPI CSI)及串行总线(Inter-Integrated Circuit，I2C)与所述串行器103实现数据传输。可选地，所述MIPI CSI为MIPI CSI-2，接口仿真板卡102上的FPGA芯片1021通过MIPI CSI-2数据链路和I2C数据链路与串行器103实现数据传输，以确保车载相机图像数据的传输需求。其中，FPGA芯片1021中可以是写入有MIPI Logic程序，以通过与MIPI CSI-2实现与串行器103的数据传输。可选地，FPGA芯片1021中还写入有fsync脚本，FPGA芯片1021能够通过FSYNC数据链路实现与串行器103的数据传输。

可选地，FPGA芯片1021中还可以包括直接存储器访问(Direct Memory Access，DMA)单元和数据缓存单元，用于实现对车载相机图像数据的存储，在所述FPGA芯片1021集成有多路GMSL接口的情况下，满足对多路车载相机图像数据传输的需求。

本公开实施例还提供了一种自动驾驶仿真测试平台，包括自动驾驶计算平台及如上实施例中所述的接口仿真装置，所述接口仿真装置中的串行器与自动驾驶计算平台连接。需要说明的是，所述自动驾驶仿真测试平台包括上述接口仿真装置实施例中的全部技术特征，并能达到相同的技术效果，为避免重复，此处不再赘述。

需要说明地，所述自动驾驶计算平台能够基于串行器传输的车载相机图像数据进行感知融合算法和自动驾驶控制算法的例行化训练，以进行AI学习，进而能够增强自动驾驶系统的准确性和鲁棒性。另外，自动驾驶仿真测试平台还可以是配合不同车型的动力学模型和底盘线控参数模型，也可以不断优化控制算法的平顺性，使提升驾驶体验感。