輕鬆上手CANoe Scenario Editor———智慧網聯工程師入門篇

北汇信息發表於2024-10-30

(小編先帶大家掃盲一下)

V2X(Vehicle-to-Everything,車與萬物通訊)是一種先進的通訊技術,使車輛能夠與周圍環境進行資訊交換。這不僅包括與其他車輛(V2V)的互動,還涵蓋與基礎設施(V2I)和行人(V2P)的通訊。透過V2X,車輛能夠實時獲取周圍資訊,從而提升行駛安全性和交通效率,真正實現智慧交通的願景。而智慧汽車的世界中,CANoe的Car2X功能就像是一位靈動的翻譯官,輕鬆打破了車與車之間的“語言障礙”。透過無線訊號交換著密切的訊息。這不是偶像劇,而是CANoe的舞臺演出!它幫助汽車在複雜的交通環境中交流得如魚得水,無論是彼此提醒即將到來的交通訊號,還是共享行駛速度的“小道訊息”,都能輕鬆搞定。在這個充滿活力的舞場上,CANoe的Car2X功能不僅僅是除錯工具,它更是一個搭建虛擬交通世界的樂高平臺,讓開發者在各種場景中盡情暢玩:模擬繁忙的都市交叉口、測試緊急剎車時的通訊等,讀者可以使用CANoe測試DUT的V2X功能。

在進行V2X的模擬測試過程中,模擬場景的搭建是極為重要的,需要確認模擬場景下的Route和模擬使用的Station以及模擬過程中涉及到的事件屬性,請跟隨本文,深入學習瞭解場景搭建的方法。

軟體工具上選擇使用CANoe DE 18 SP2(截至目前最新的版本呦~)進行場景搭建,需要準備好CANoe、Option.Car2X的License。(沒有的小夥伴可以使用Demo版本的License進行學習哦!)

1.開啟Scenario Editor

CANoe提供多個實用的工具,在Tools頁簽下開啟本文的主角“Scenario Editor”

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2、認識Scenario Editor

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Scenario Editor 視窗可透過圖形介面建立交通場景,在進入到編輯介面後,可以先確認地圖引數配置,該視窗使用與 Map 視窗(想了解Map 視窗的使用,請後臺私信哦~)相同的地圖元件,也允許進行類似 Map 視窗的瓦片伺服器(Tile Server)配置以及離線地圖配置。Scenario Editor 中的地圖配置獨立於Map 視窗,可透過點選視窗中“Settings”功能按鈕開啟地圖配置頁面配置地圖供應商等選項。Vector (OSM)是 Map 視窗預設使用的地圖供應商。為了避免在使用 CANoe 時受到第三方供應商的限制,自CANoe 14.0版本開始,Vector引入了自己的瓦片伺服器,地圖資料可以直接從Vector(OSM)獲取。該伺服器提供的地圖資料都基於開源地圖專案OpenStreetMap®。

在 Scenario Editor 中可以獨立設定地圖中心點的地理座標和地圖的縮放等級,點選視窗中的“Zoom to Filt”按鈕,地圖會自動進行定位和縮放。

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3、Scenario的編輯

選擇使用“Open”按鈕選擇開啟未編輯完畢的場景,或者選擇“New Scenario”重新搭建新的場景,當出現誤刪除編輯介面的時候,可以使用“View”頁簽下的“Reset Layout”按鈕快速恢復到原始的圖形操作介面。

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3.1、編輯Route

讀者可以選擇新建一個場景,匯入預先編輯的kml檔案或者第一次使用選擇新建Route

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在編輯Route時,需要啟用上圖的“Edit”選項,使用滑鼠拖動即可編輯“waypoint”,或者找到想要更改的點,直接賦值已知經緯度。這樣的優點是Route更為精確。Route也可以使用上圖的“Export”選項匯出複用。運動方向從Route1到Finish,在“waypoint”的前後可以滑鼠右鍵新增新的“waypoint”(當有轉彎等弧形場景時,足夠多的“waypoint”一定會用到哦!)在編輯Route時,根據實際的場景可能需要建立多個Route,可以在原Route的基礎上進行位置偏移:

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5、編輯Station

在建立完畢完整的Routes後,就可以建立模擬過程中的Station:

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一般的,Station命名規則為:主車命名為Hv,遠車命名為Rv1、Rv2等,按照數量依次類推,路側單元命名為RSU,如果需要點位則命名為Point1、Point2等。每個Station都會在右下角生成一條時間軸,在時間軸上新增速度節點來規劃運動狀態;航向角隨著路徑自動計算。下圖表示Hv速度在第0秒從0km/h開始,在5秒的時候達到30km/h,然後以30km/h運動到場景開始後第13秒,然後加速到第17秒的45km/h,選中點位之後可以手動輸入其在時間軸的位置,輸入速度引數,也可以直接在時間軸上拖動點位

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車輛加速度是根據兩個點位的時間差和速度差自動計算的,設定固定加速度需要手動計算後調整節點在時間軸上的位置,對於Station還可以滑鼠右鍵新增賦予其特殊的屬性:

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最後,儲存編輯後的Scenario檔案,檔案字尾為.scn

6、使用Scenario檔案

對於Scenario檔案的使用,方法較多,可以使用CANoe提供的“Scenario Manager”視窗,在此視窗下可以直接開啟對應的.scn檔案進行載入使用。

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或使用CAPL的方式進行載入檔案,對應CAPL函式:long C2xLoadScenario(char* scenarioFilePath),透過指令碼的方式,可以配置其給到自定義系統變數從而使用Panel進行載入場景使用。

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7、管理Station

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為了在需要測量的視窗中顯示應用訊息的資料內容(訊號),必須始終保證接收到的包與資料庫(ITS (Intelligent Transportation System)站點)中建立的節點之間的關聯。Station Manger視窗提供相應的對映關係編輯,以確保觀察到的訊號(例如在Data視窗中顯示的訊號)確實來自要進行測量的 ITS 站點。

至此,你已經學會了模擬場景的搭建和使用啦~完結撒花*★,°*:.☆( ̄▽ ̄)/$:*.°★*

再來談談模擬視覺化,CANoe的場景模擬視覺化功能非常強大,除了大家所熟知的Panel視覺化,一般可以使用包括 Map 視窗的二維模擬顯示和 Scene 視窗的三維模擬顯示。二維模擬側重於快速展示拓撲和元件之間的關係。透過直觀的二維圖形介面,使用者可以輕鬆理解模擬元件的連線和通訊,便於進行初步設計和驗證。相比之下,三維模擬則提供了更為複雜和真實的環境,能夠模擬實際的物理空間和動態互動,適合於深入分析和測試複雜系統。三維視窗允許使用者觀察元件在三維空間中的運動,適用於需要考慮真實道路環境的應用場景,如ADAS模擬方面的毫米波雷達測試。當使用Scenario Editor工具編輯場景後也可適用於Scene視窗(關於此視窗的使用也可以後臺私信哦),編輯的場景以及Scene視窗和Map視窗對比如下:

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總的來說,二維模擬在於簡化和快速驗證,而三維模擬則強調真實感和複雜性。選擇合適的模擬方式可以幫助工程師更有效地進行系統設計和測試。一般的,考慮到V2X方面的模擬和地圖的強關聯性,推薦使用Map視窗進行二維視覺化。

場景搭建是V2X模擬過程中重要的一環,熟練使用其應用到V2X模擬工程是一個智慧網聯工程師必備的技能。想了解更多關於V2X的資訊可以參考北匯資訊一線工程師編寫的文章(滿滿的都是乾貨、( •̀ ω •́ )y)。

文章連結:https://mp.weixin.qq.com/s/kIc6OitRKn5VItJWhJOqmA

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