[发明专利]用于测试自主交通工具的系统、设备以及方法

说明书

本发明公开了一种用于测试自主交通工具的系统、设备以及方法。用于测试至少一个自主交通工具的多个部件的设备(300)，该设备(300)包括：通信模块(310)，该通信模块包括一组接口(302‑308)，这些接口优选同时地能够通信地耦连到至少一个自主交通工具的多个部件；以及处理单元(330)，该处理单元通信地耦连到通信模块(310)并且能够将模拟实例(110‑160)映射到通信模块(310)的接口，其中，模拟实例(110‑160)包括反映至少一个自主交通工具的行为的模拟传感器数据(102)和交通工具动力学数据(104)中的至少一个。

技术领域

本发明涉及能够进行陆地、水上以及空中运动的自主交通工具。尤其是，本发明涉及测试自主交通工具的操作。

背景技术

自主交通工具包括用于控制自主交通工具的操作的多个感测和致动单元。自主交通工具还包括控制单元，该控制单元与感测和致动单元通过接口连接以控制和监督自主交通工具的操作。控制单元用于确保自主交通工具和自主交通工具周围的环境的安全。因此，控制单元包括彼此交互以执行与感知、控制、致动及安全相关联的动作的多个软件模块。

为确保控制单元的平稳操作，需要进行测试。然而，测试控制单元可能会花费大量时间。此外，当需要验证感测单元和致动单元的操作时，测试的复杂性可能会增加。

一种方法可以包括使用模拟来测试控制单元、感测单元以及致动单元。考虑到与自主交通工具的操作相关联的安全要求，可能需要多次模拟来测试自主交通工具的操作。因此，在控制单元上运行多次模拟也可能花费大量时间。

发明内容

通过在多个自主交通工具或其部件上实时运行与多个实例相关联的模拟，可以使自主交通工具的测试变得有效。因此，本发明的第一方面公开了一种用于测试一个或多个自主交通工具的多个部件的设备。该设备包括：通信模块，该通信模块包括一组接口，这组接口优选地同时能够通信地耦连到至少一个自主交通工具的多个部件；以及处理单元，该处理单元通信地耦连到通信模块并且能够将模拟实例映射到通信模块的接口，其中，模拟实例包括反映至少一个自主交通工具的行为的模拟传感器数据。

如本发明所使用的，自主交通工具是可以感测环境并且自主导航的交通工具。自主交通工具包括用于感测和导航的多个部件。这些部件包括感测单元、致动单元以及控制单元。基于自主交通工具的类型，部件命名可以变化。例如，在自主空中交通工具的情况下，部件包括感官有效载荷、数字电子速度控制器以及被配置有飞行堆栈控制软件的飞行控制器。自主交通工具还可以包括实现在感测单元、致动单元与控制单元之间的通信的可编程网络接口。本领域技术人员将理解，在自主交通工具中可以包括其它部件。

如本发明所使用的，处理单元是指被配置为执行一个或多个逻辑功能的电路。处理单元可以包括被配置为执行逻辑功能的多个可配置逻辑块。

可替代的，处理单元可以包括用于逻辑功能的专用电路。

如本文所使用的，模拟实例是指用于自主交通工具的行为实例的模拟传感器数据和交通工具动力学数据。行为实例是指一种场景以及自主交通工具在给定时刻针对该场景的行为或响应。行为实例可以基于环境的或自主交通工具本身的变化。例如，行为实例是基于物理的雷达的降低的反射特性。在自主交通工具的情况下，行为实例的范围可以从1百万到1千万。模拟实例将包括雷达的指示降低的反射能力的传感器数据。此外，模拟实例包括当雷达具有降低的反射能力时自主交通工具中的致动单元将如何表现。在另一示例中，行为实例是环境的交通状况的改变。

模拟实例可以从自主交通工具的虚拟模型生成。虚拟模型是环境的和包括感测单元、致动单元及控制单元的自主交通工具的基于物理学的模型。虚拟模型可以包括自主交通工具的多个行为实例。

在本发明的实施例中，控制单元被配置成与自主交通工具中的其它部件通过接口连接。在这种实施例中，测试控制单元有效地引起对感测单元和致动单元进行测试。因此，本实施例的“被测设备”可意味着整个自主交通工具。