用于智能汽车传感器接口系统的实现方法

技术领域

本发明涉及的是一种智能汽车领域的技术，具体是一种用于智能汽车传感器接口系统的实现方法。

背景技术

目前的传感器接入智能汽车电子系统的方法存在一定的缺陷。针对不同类型或型号传感器和不同厂商或不同车型，自动驾驶应用开发工程师往往需要耗费大量资源去为不同的通信接口做开发和测试，不仅需要为某个传感器分配指定的硬件接口，还要针对该传感器的通信矩阵进行专门地解析并挑选其输出的信息，这种传感器信号介入方法通常不具有通用性、可移植性、可维护性和可靠性。因此，在自动驾驶技术的开发中急需设计一种可以方便鲁棒地将传感器信号接入智能汽车的传感器接口系统设计方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于智能汽车传感器接口系统的实现方法，通过CAN获得信息之后能够自动解析不同传感器及车辆信息并统一输出形式，极大地便利了应用层软件的开发。在CAN解析方面，本方法封装好的库可以直接统一格式输出需要用到的道路或障碍物信息，并且在不同的传感器同时发送信息的情况下能做到对各自传感器类型和型号的检测。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于智能汽车传感器接口系统的实现方法，利用动态链接库中的接口类将车载计算平台的硬件接口虚拟化为虚拟接口，在传感器接入硬件接口时，通过调用动态链接库新建一个虚拟接口类对象，并对来自传感器的CAN报文进行校验，识别出传感器的类型以实现初始化；再将调用动态链接库新建相应的传感器类对象，并将对应的虚拟接口的地址储存在传感器类对象的成员变量中，完成CAN报文数据与解析方式的匹配，通过统一的数据格式输出从而实现传感器的即插即用。

所述的动态链接库中的接口类，即CAN接口类，应用层开发者直接面对的虚拟接口。

所述的虚拟接口类对象，对计算平台的硬件接口进行遍历，尝试建立起CAN报文通讯，为每一个建立起CAN报文通讯的硬件接口创建一个CAN接口类。

所述的虚拟接口，包括未初始化状态和初始化成功状态，其中：未初始化的虚拟接口只执行传感器识别的任务，对接收到的CAN报文进行判断后丢弃，不会进行存储；初始化成功的虚拟接口将会存储CAN报文并直至被相应的传感器对象解析。

所述的校验，具体是指：在不同CAN通信协议中选取其特有的报文ID作为检索目标，初始化时在虚拟接口接收到的报文组中进行遍历检索，检索到相应目标即完成校验。

所述的传感器的类型包括但不限于：毫米波、激光雷达、摄像头，其通过CAN报文中不同传感器的CAN协议中包含的唯一ID号匹配实现识别，当匹配通过后虚拟接口完成初始化。

所述的数据格式包括：Timestamp-时间戳、Header-标识、Frameid-坐标系、Lane-道路信息、Linetype-道路类型、Quality-感知质量、Model-道路模型、Viewrange-感知长度、Intercept-道路模型中截距、Curvature-道路模型中曲率、dCurvature-道路模型中曲率的导数。

所述的相应的传感器类对象是指：对具有不同CAN通信协议的传感器在动态链接库中都有其对应的类对象，完成报文的解析、原始数据的处理与组织和数据格式的输出。

所述的传感器类对象的成员变量包括：虚拟接口、数据、数据发布器。

技术效果

本发明整体解决了现有传感器信号接入的方法不具有通用性、可移植性、可维护性和可靠性，即现有软件开发者需要考虑传感器接入的硬件接口，还要针对该传感器的通信矩阵进行专门地解析并挑选其输出的信息，影响了软件算法开发的独立性和实际规模部署时可移植性。

与现有技术相比，本发明通过传感器接口系统自动识别系统硬件接口所接入的传感器类型并完成其相应通信矩阵的解析，无需事先分配传感器的硬件接口和完成相应的软件解析工作，这种接口系统设计方法在不同车辆和不同控制器中具有通用性，可以通过一次开发，在不同控制系统中直接移植，无需重复开发，能够有效提高智能汽车电子系统的通用性、可移植性和可靠性，实现智能汽车电子系统框架内传感器增加时的即插即用目标，大大缩短软件开发周期，节约接口函数重复开发成本。

附图说明

图1为本发明的系统示意图；

图2(a)和(b)为本发明的消息主体结构以及可视化图；图中阴影部分为可选项。

具体实施方式

如图1所示，为本实施例涉及一种用于智能汽车传感器接口系统，包括：接口虚拟化单元、传感器识别单元和数据输出单元，其中：接口虚拟化单元面向硬件接口建立通讯，获取的原始报文数据并输出至传感器识别单元。传感器识别单元根据收到的原始报文数据进行检索匹配，得到传感器识别的结果并输出至相应的传感器数据输出单元。数据输出单元对报文数据进行解析并按照本发明中提及的数据格式进行组织，输出给应用层开发者使用。

当传感器接入车载计算平台任一硬件接口后，将调用动态链接库为此硬件接口生成对应的未初始化虚拟接口。

所述的接口虚拟化单元包括：CAN通讯模块和数据存储模块，其中：CAN通讯模块与具体硬件接口相连建立与传感器的通讯，数据存储模块与传感器识别单元相连并传输报文数据。

所述的传感器识别单元包括：识别模块和数据存储模块，其中：识别模块接收接口虚拟化单元传输的报文数据，处理后输出识别的结果，完成识别后数据存储模块开始存储报文数据并对接识别模块，数据在识别后进行丢弃，识别成功后关闭存储；数据存储模块对接数据输出单元，传感器识别成功后才开始存储，数据在解析输出后丢弃。

所述的数据输出单元包括：解析模块和输出模块，其中：解析模块接收传感器识别单元的输出数据，与输出模块相连传输按照报文协议解析得到的传感器数据，输出模块按照图2(b)所述的数据格式对传感器数据进行组织，为功能开发者传输标准化后的传感器数据。

如图2(a)所示，传感器接口系统中各单元的连接关系，实现方便鲁棒地将传感器信号接入智能汽车电子系统的目标。

如图2(b)所示，为本发明中传感器接入系统输出的传感器数据组织形式。

与现有技术相比，本发明实现智能汽车电子系统中的软硬件解耦，将车载计算平台的硬件接口虚拟化，多传感器的部署不受接口位置的影响，同时可以自动识别接口所接入的传感器类型并完成通信矩阵的解析。本发明统一了不同传感器的数据输出格式，上层应用开发者只需要调用本发明中的标准数据输出即可开始功能开发，无需了解不同传感器的数据格式。此外还可以按照本发明中的数据输出格式生成模拟数据，对功能进行仿真测试。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。