大数跨境

打开V2X的神秘大门 - CANoe.Car2X之场景创建

打开V2X的神秘大门 - CANoe.Car2X之场景创建 怿星科技
2019-11-29
3
导读:快速搞懂如何利用CANoe Option Car2X场景编辑器创建V2V场景

V2X ( Vehicle to everything)是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术,其中V代表车辆,X代表任何可与车辆进行信息交互的对象,主要包含车、人、交通路侧基础设施和网络。V2X的信息模式包括:车与车之间(Vehicle to Vehicle,V2V)、车与路之间(Vehicle to Infrastructure,V2I)、车与人之间(Vehicle to Pedestrian, V2P)、车与网络之间(Vehicle to Network, V2N)的交互。然而,如何监控看似摸不着的V2X数据?如何搭建虚拟V2X场景并触发V2X事件?别急,今天小编就带大家打开V2X的神秘大门,详细解读如何利用CANoe.Car2X的场景编辑器创建V2X交通场景。



一、CANoe.CAR2X简介


从CANoe V12.0 SP2版本开始,Option Car2X已经可以支持中国国标的应用层消息集(T/CSAE 53-2017)和网络层、传输层的协议标准(GB/T 31024.3)。

CANoe Option Car2X支持的协议标准(图片源自Vector)

CANoe Option Car2X可用于V2X通信的仿真、开发和测试,具体如下:
(1)配置和运行交通场景,以便全面测试V2X控制器的功能
(2)根据情况激励V2X控制单元并以有针对性的方式测试实现的功能
(3)支持IEEE(US)、ETSI(EU)和CSAE发布的最常见标准和协议
(4)可以使用CANoe中已知的所有强大功能
(5)成为多总线测试工具的理想扩展


CANoe Option Car2X具有以下优势:
(1)分析 - 借助可单独调整的测量窗口分析V2X控制器
(2)激励 - 为V2X控制器创建虚拟环境(交通场景)
(3)测试 - 对V2X控制器进行测试
(4)可视化 -交通场景动态显示
(5)安全 - 使用安全证书测试V2X控制器
(6)组合 - 将Option Car2X与其他总线选项相结合


下面,本文就以“Car2X场景编辑器创建车联网交通场景(traffic scenario)——电子紧急刹车灯提醒,即中国国标定义的紧急制动预警(Emergency Brake Warning,EBW)”为例,来具体分析如何通过Car2X场景管理器将交通场景(traffic scenario)加载到CANoe中,并在CANoe测量开始时运行它。

紧急制动预警(EBW)

该过程描述如下:
开始时(时间为0s),两辆车同方向同车道行驶,前方有一辆车(Sender_StationaryVehicle)抛锚停在路边,2s后,紧跟着的第一辆车(Sender_HardBraking)紧急刹车,完全制动,并发送BSM消息向后面车辆预警;第二辆车(DUT)接收到预警后,能有足够时间采取措施并减速,避免与前面车辆发生追尾碰撞。


二、CANoe创建V2X工程


2.1 通过Car2X模板创建Car2X配置工程
在CANoe 12.0中,创建新的Car2X配置或加载现有配置,命名为CV2X-CSAE0053-EBW.cfg,并保存。

通过模板(Template)创建Car2X配置工程


生成的Simulation Setup和Measurement Setup中的默认配置如下:


默认配置

2.2 添加Car2X数据库
在Simulation Setup中添加Car2X数据库。

添加Car2X数据库


2.3 在数据库中创建网络节点
Car2X数据库定义了Car2X交通场景中ITS站点之间交互的应用程序消息。数据库应包含与Car2X场景编辑器中的ITS站点(ITS Station)对应的网络节点(Network nodes)。在本文示例(Demo)中,通过Car2X Network Explorer在数据库中创建了以下三个节点:
1. Sender_StationaryVehicle:抛锚停在路边的车辆,发送BSM消息
2. Sender_HardBraking:前方执行紧急刹车的第一辆车,发送BSM消息
3. DUT:被测设备(Device Under Test),即第二辆车,发送BSM消息


在数据库中创建三个网络节点

Sender_StationaryVehicle和DUT周期性的发送BSM消息(属性:Send Type = Cyclic,Cycle Time = 100ms),告知别人自己的车俩信息。

Sender_HardBraking到达指定时刻(时间为2s处)发送BSM消息向DUT预警,设置相应消息的属性(属性:Send Type = Cyclic,Cycle Time = 100ms)。


各个节点关联BSM消息

2.4 添加仿真节点-在Simulation Setup中节点同步
要在仿真设置(Simulation Setup)中显示节点,可以使用节点同步(Node Synchronization),现在将三个节点插入到仿真设置中。


节点同步

三、证书的生成与分配


3.1 Car2X Certificate Manager生成证书

Car2X Certificate Manager生成数据库中网络节点发送应用程序消息需要的证书。


在CANoe中,打开Options对话框中的Certificate Manager生成证书。

Certificate Manager

3.2 分配证书给数据库中节点的应用程序消息
如果想要把这些证书添加到ITS站点的应用程序消息中,携带有效的PKI用于测试,需要再次打开数据库,将证书添加到ITS站点的应用程序消息中。

消息关联相应的证书

四、Car2X场景编辑


4.1 Car2X场景编辑器创建Car2X/V2X交通场景文件(.scn)

4.1.1 创建路线(Route)
在子窗口Scenario中右击选择Add Route,或者点击/打开工具栏中的Route功能区的New即可创建路线,并重命名为EBW。


创建路线(Route)

点击菜单栏中的“Edit”可以切换为编辑模式来调整刚才创建路线的起点和终点或添加路点(waypoints)。


编辑模式(Edit Mode)

4.1.2 创建ITS站点(ITS Station)
路线(Route)编辑完成后,在路线上面添加ITS站点(ITS Station)。


添加ITS站点


可以在属性(Properties)视图中或ITS站点的上下文菜单对创建的ITS站点重命名。


4.1.3 创建ITS站点的属性

将ITS站点在起始时间(时间轴上的0s)处的速度(speed)属性改为100km/h。


修改速度(speed)属性

在时间为2s处,添加一个关键点(keypoint),速度(speed)属性仍然为100km/h。

添加关键点(keypoint)

在时间为4s处,ITS站点Sender_HardBraking突然紧急刹车减速,速度(speed)为20km/h。

可以在时间轴(Timeline)上拖动光标来观察ITS站点在路线上的运动效果。

在时间轴上拖动光标来观察ITS站点在路线上的运动效果

4.1.4 创建ITS站点的事件

在时间轴的光标处创建Car2X/V2X事件(Car2X/V2X Event),然后弹出创建Car2X/V2X应用程序事件对话框。


创建Car2X/V2X事件(Car2X/V2X Event)

设置EBW事件的属性


修改时间为0s处的BSM消息的事件(Vehicle_Events_BSM_on)属性值为0,不发送BSM消息。


ITS站点Sender_HardBraking在时间为2s处开始发送BSM消息,4s处停止发送BSM消息,在时间轴上添加关键点(keypoint)并设置相应的事件属性值。


4.2 加载Car2X场景

创建的场景将通过CANoe中的场景管理器(Scenario Manager)添加到配置中。在CANoe工具栏中的选项卡环境(Environment)中打开场景管理器。


场景管理器(Scenario Manager)

在场景管理器(Scenario Manager)窗口中加载创建的场景文件(.scn)。


Scenario Manager加载场景文件

然后单击工具栏中的文件夹图标,选择已保存的场景文件。

如果场景的站点(stations)名称与数据库中节点(nodes)名称相对应,则它们将在场景管理器中显示为橙色图标。

检查映射


运行CANoe,点击Scenario Manager窗口中“开始运行场景”按钮,

我们模拟了一段发生在上海延安高架上的V2X EBW应用场景,运行效果如下。




今天小编和大家简单介绍了如何利用CANoe Option Car2X场景编辑器创建V2V场景,后续还会继续讲解V2I场景创建以及与第三方场景仿真建模软件(如DYNA4等)的结合使用,带大家解锁更多可能玩法,敬请期待~


相关精彩推荐:

CAN总线测试与汽车以太网测试的区别

DoIP了解一下?

国旗有了,请给我汽车以太网测试神招@微信官方

在CANoe中开极品飞车是什么感觉?

汽车上为什么非要用SOA?

新型汽车通信技术以太网100BASE-T1

1000M汽车以太网技术

浅谈AUTOSAR架构及开发方法

汽车以太网测试之UpperTester

SOME/IP序列化的那些事!




【声明】内容源于网络
0
0
怿星科技
让智能汽车研发更高效!
内容 428
粉丝 0
怿星科技 让智能汽车研发更高效!
总阅读795
粉丝0
内容428