任务4.3 MDC执行器和传感器接入-课件

主讲老师：李锋MDC执行器和传感器接入项目4：智能驾驶应用开发与测试任务4.3《车载计算平台技术与应用》目录任务导入AssignmentINTRO学习目标LearningobjectivesCONTENTS0102知识准备Backgroundknowledge03课堂总结Classroomsummary0504课堂小测Classroomquizz思政专栏吴新宙，作为小鹏汽车自动驾驶研发的领军人物，带领团队完成了高速NGP和城市NGP的量产落地。吴新宙及其团队需要不断学习新知识、新技术，以保持技术的领先性和竞争力，实现了从基于高精地图多传感器融合路线到去高精地图的主视觉传感器路线的转变，实现技术路径的突破和创新。吴新宙思政专栏研究过程中，吴新宙团队对传感器精度、算法优化、系统集成等方面进行了无数次的测试和调整，以确保系统的稳定性和可靠性。吴新宙及其团队在研发过程中展现出了精益求精的技术追求，那么在执行器和传感器的研发过程中，应该怎么培养这种精神?高速NGPPART01任务导入AssignmentINTRO任务导入在智能驾驶领域，执行器和传感器是实现车辆自动控制和环境感知的关键组件。华为MDC平台通过集成高性能的昇腾芯片，提供了强大的计算能力和丰富的接口，支持多种执行器和传感器的接入。那么执行器和传感器该如何接入MDC平台呢？执行器和传感器接入服务应用流程PART02学习目标Learningobjectives学习目标素质目标通过抽象数据接口及使用方法的学习，培养学生精益求精的精神；了解MDC接口及使用方法，激发学生的学习兴趣。能力目标能讲解执行器和传感器的接入原理[A47]。知识目标了解执行器和传感器的接入原理[K56]；熟悉执行器和传感器的组网方式[K57]。PART03知识准备Backgroundknowledge一、执行器抽象数据接口及使用方法接入执行器，能实现智能驾驶软件控制车辆的底盘和车身，实现精确的车辆控制。MDC提供执行器抽象数据接口，通过这些接口，开发者可以获取执行器的状态数据，并实现对执行器的控制。1.执行器接入原理执行器接入原理一、执行器抽象数据接口及使用方法执行器接入MDC平台后，通过CAN协议与MDC平台组网通信。2.执行器组网方式介绍执行器组网方式一、执行器抽象数据接口及使用方法执行器组网接口定义如表所示：2.执行器组网方式介绍透传通路通路ID设备接口管脚信号名配套ISO线缆标签MDC端是否有终端匹配电阻CAN7CAN_MCU_ECU_H_1ECUCAN0黄H否CAN_MCU_ECU_L_1绿L10CAN_MCU_ECU_H_1ECUCAN0黄H否CAN_MCU_ECU_L_1绿L一、执行器抽象数据接口及使用方法执行器数据通道主题列表：3.执行器数据通道主题列表传感器通信方式描述Event定义车控消息数据传输系统(SHM)接收算法轨控指令Event：

CarControlEventServiceID：10InstanceID：1车状态消息DDS(SHM)车辆状态反馈Event：

CarReportEventServiceID：12InstanceID：2一、执行器抽象数据接口及使用方法使用SSH工具登录MDC操作系统。4.执行器抽象启动步骤（1）登录MDC操作系统登录MDC操作系统一、执行器抽象数据接口及使用方法MCU侧的CANFD通路可以通过修改“mcu_canfdbus_config.json”配置文件设置CANFD通路的周期维稳下发等功能和启用通路。4.执行器抽象启动步骤（2）配置MCU侧CANFD通路切换root用户备份默认的CANFD通路配置文件切换MDC用户，使用mdc-tool工具下发通路配置配置下发成功后，断电重启MDC设备操作步骤一、执行器抽象数据接口及使用方法执行命令：ps-ef|grepchassis_a，确认Chassis抽象服务是否已经启动，避免程序重复启动，造成功能异常。若显示如下信息，表示Chassis抽象服务启动成功，操作结束。4.执行器抽象启动步骤（3）启动Chassis抽象服务否则执行以下命令：/opt/platform/mdcplatform/script/chassisastart.sh，启动Chassis抽象服务。最后，重新确认Chassis抽象服务是否启动成功。一、执行器抽象数据接口及使用方法执行以下命令：ps-ef|grepbody_a，确认Body抽象服务是否已经启动，避免程序重复启动，造成功能异常；若显示如下信息，表示Body抽象服务启动成功，操作结束。4.执行器抽象启动步骤（4）启动Body抽象服务否则执行以下命令：/opt/platform/mdc_platform/script/chassisastart.sh，启动Body抽象服务。最后，重新确认Body抽象服务是否启动成功。二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法LIDAR传感器抽象程序根据设置的FOV，对FOV视场范围内的激光雷达传感器原始数据进行从极坐标到笛卡尔坐标系转换，并结合点云补偿数据，在MDC系统内通过CM进行发布转换后的点云数据，为自动驾驶业务提供周围三维立体的高精度点云数据。1.LIDAR传感器接入原理LIDAR传感器接入原理二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法以速腾32线与禾赛Pandar40P组合激光雷达为例，MDC610系列设备最大支持8路Pandar40P激光雷达。MDC、MTB连接方式如图所示。激光雷达与MTB转接盒相连请参考学生手册。2.设备连接关系以及接口说明MDC与MTB连接方式二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法以速腾32线与禾赛Pandar40P组合激光雷达为例，MDC610系列设备最大支持8路Pandar40P激光雷达。MDC、MTB及激光雷达组网方式如图所示。AP-DDS接口与Lidar配置的映射表请参考学生手册。3.MTB310与激光雷达组网场景MDC与MTB组网方式二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法LIDAR数据通道消息列表如表所示。4.LIDAR数据通道消息列表传感器通信方式描述Event定义激光雷达DDS（SHM）激光雷达点云数据结构DomainID：0Event：mdcEventServiceID：2304InstanceID：3、4、5、6、7二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法使用SSH工具登录MDC操作系统。5.华为激光雷达启动服务（1）登录MDC操作系统登录MDC操作系统二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法1）打开/opt/platform/mdc_platform/conf/net/目录下的usr_network_port.json配置文件。2）修改A3/A4网卡master/slave模式，将A3和A4网卡都改成slave模式。在文件中搜索关键字"A3"和"A4"，找到"MasterSlave"字段，将其值设置为0：5.华为激光雷达启动服务（2）配置激光雷达网络连接设置值为0二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法3）修改A4网卡"VlanList"字段，删除默认配置，将其改成如下形式：5.华为激光雷达启动服务（2）配置激光雷达网络连接修改字段二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法4）删除A4端口的VLAN配置如下部分代码。5.华为激光雷达启动服务（2）配置激光雷达网络连接删除部分代码二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法5）验证修改后的配置文件是否合法。①依次执行如下命令，设置环境变量。5.华为激光雷达启动服务（2）配置激光雷达网络连接设置环境变量二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法5）验证修改后的配置文件是否合法。②执行命令“nrm_initcheck_config”验证配置文件是否合法。结束后显示nrmInitializationconfigurationfinish表示校验完成，如果有格式错误，回显会提示相应的error信息，如果没有error信息则表示合法性校验通过，回显中的warn提示信息可忽略。5.华为激光雷达启动服务（2）配置激光雷达网络连接校验通过二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法1）打开/opt/platform/mdc_platform/runtime_service/tsync_center/conf/tsync_lone目录下的tsync_dp_gptp_config.json配置文件。2）找到"totalPortNumber"配置项，将其改成3。5.华为激光雷达启动服务（3）配置时间同步修改配置项二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法3）找到“gptpPortConfig3”配置项，将“nicName”字段改成“ethg0”，如图所示。4）reboot重启使网络配置和时间同步配置生效。5.华为激光雷达启动服务（3）配置时间同步修改字段二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法确认激光雷达抽象服务是否已经启动，避免重复启动，造成功能异常。执行命令“ps-ef|grep-ilidar_a”。1）若显示如下信息，表示服务未启动，请执行步骤（5）。5.华为激光雷达启动服务（4）验证服务启动服务未启动二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法2）若显示如下信息，表示服务启动成功，操作结束。5.华为激光雷达启动服务（4）验证服务启动服务成功启动二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法2）若显示如下信息，表示服务启动成功，操作结束。5.华为激光雷达启动服务（4）验证服务启动服务成功启动二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法执行下图命令。并重新执行第四步验证激光雷达抽象服务是否启动成功。5.华为激光雷达启动服务（5）启动激光雷达抽象服务启动激光雷达抽象服务二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法通过SSH工具登录MDC的Mini环境，使用sshuser用户登录并切换至MDC用户。6.非华为激光雷达启动服务（1）登录MDC操作系统登录MDC操作系统二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法确认激光雷达抽象服务是否已经启动，避免重复启动，造成功能异常。执行命令如图所示，确认激光雷达抽象服务是否已经启动，避免重复启动，造成功能异常。6.非华为激光雷达启动服务（2）验证服务启动确认服务是否启动二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法1）若显示如下信息，表示服务未启动，请执行第三步。6.非华为激光雷达启动服务（2）验证服务启动服务未启动二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法2）若显示如下信息，表示服务启动成功，操作结束。6.非华为激光雷达启动服务（2）验证服务启动服务成功启动二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法根据激光雷达组合方式进行相应的启动激光雷达抽象服务操作。6.非华为激光雷达启动服务（3）启动激光雷达抽象服务激光雷达组合启动操作速腾32+禾赛pandar40p组合1.MTB310转接盒的5、6、7号端口需要设置为100Mbit/s。设置Config_ID为11。2.启动脚本。/opt/platform/mdc_platform/script/lidar_a_start.sh二、LIDAR传感器抽象数据接口及使用方法6.非华为激光雷达启动服务（3）启动激光雷达抽象服务激光雷达组合启动操作速腾128组合1.MTB310转接盒的3号端口需要设置为1000Mbit/s。设置Config_ID为11。2.启动脚本。/opt/platform/mdc_platform/script/lidar_a_rbs128_start.sh三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法GPS/IMU传感器抽象程序对组合定位传感器原始数据进行坐标转换、单位转换和物理量计算等抽象操作，并通过CM在MDC系统内进行发布主题消息，为定位和融合等自动驾驶业务提供精准的定位信息数据。1.GPS/IMU传感器接入原理GPS/IMU传感器接入原理三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法GPS/IMU传感器接入配置，主要分为CAN类和UART类。（1）配置SoC侧的CAN1）前提条件SoC侧的CAN通路可以根据实际接入的CAN接口修改“usr_can.json”配置文件中对应通路的CAN模式、比特率、采样点等属性。确保计算平台根文件系统可以进行读写操作，已将默认配置文件拷贝至自定义路径“/opt/usr/app/1/gea/conf/net/”。注意：SoC侧CAN通路的环回功能默认配置为关闭。2.GPS/IMU传感器接入配置GPS传感器三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法SoC侧CAN通路的进程中部署了默认的CAN通路配置表，如表所示。2.GPS/IMU传感器接入配置CAN模式（CAN2.0/CANFD）段类型比特率（bit/s）采样点（%）CANFD数据段500000800CANFD仲裁段2000000800三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（1）配置SoC侧的CAN2）操作步骤①使用SSH工具以root用户登录计算平台操作系统。②进入“/opt/usr/app/1/gea/conf/net/”目录。③修改“usr_can.json”配置文件，配置待修改的SoC侧CAN通路的属性。④验证修改后的配置文件是否合法。依次执行命令如图所示。设置环境变量。2.GPS/IMU传感器接入配置设置环境变量三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（2）配置MCU侧的CAN1）前提条件MCU侧的CAN通路可以通过修改“mcu_canfdbus_config.json”配置文件设置CAN通路的周期维稳下发等功能和启用通路。确保计算平台根文件系统可以进行读写操作。2.GPS/IMU传感器接入配置MCU侧CAN通路三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（2）配置MCU侧的CAN2）操作步骤①使用SSH工具以root用户登录计算平台操作系统。②进入“/opt/platform/mdc_platform/conf/devmc/”目录。③通过修改“mcu_canfdbus_config.json”配置文件配置MCU侧CAN通路的属性。④配置文件修改完成后，使用mdc-tool工具下发通路配置。下发CANFD通路配置，执行如所示命令，参数2表示CANFD通路。2.GPS/IMU传感器接入配置下发通路配置三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（2）配置MCU侧的CAN2）操作步骤若显示“SetDevCfgCanFdBusFileinfosuccess!”表示下发成功，如所示。2.GPS/IMU传感器接入配置下发成功三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（3）配置UART通路1）前提条件计算平台设备提供1条UART通路，用于传输串口信号，对应的线束标签（80Pin低速线缆上）是GPS_232。确保根文件系统可以进行读写操作。2.GPS/IMU传感器接入配置

波特率数据位宽停止位宽校验模式115200bit/s8bit1bit无校验三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（3）配置UART通路2）操作步骤①使用SSH工具以root用户登录计算平台操作系统。②进入“/opt/platform/mdc_platform/conf/net/”目录下。③修改“nrm_init.json”配置文件，将“LogLevel”的值改成“5”，如所示。便于通过查看日志确认UART配置文件是否生效。2.GPS/IMU传感器接入配置修改配置文件三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（3）配置UART通路2）操作步骤④通过修改UART配置文件“usr_uart.json”，配置串口属性，如图所示。2.GPS/IMU传感器接入配置配置串口属性三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（3）配置UART通路2）操作步骤⑤验证修改后的配置文件是否合法。依次执行如所示命令，设置环境变量。2.GPS/IMU传感器接入配置设置环境变量三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法（3）配置UART通路2）操作步骤⑤验证修改后的配置文件是否合法。执行命令“nrm_initcheck_config”验证配置文件是否合法。2.GPS/IMU传感器接入配置验证配置文件三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法GPS/IMU传感器数据通道消息列表，如表所示。由于GPS/IMU有不同的组合方式，所以主题也分为三类。3.GPS/IMU传感器数据通道消息列表传感器通信方式描述Event定义IMUDDS（SHM）发布频率根据具体传感器而定。IMU数据发布。Event：mdcEventServiceID：2560GPS&IMUDDS（SHM）发布频率根据具体传感器而定。GPSIns数据发布。Event：mdcEventServiceID：2562GPSDDS（SHM）发布频率根据具体传感器而定。GPSGnssRaw数据发布。Event：mdcEventServiceID：2561三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法通过SSH工具登录MDC的Host环境，使用sshuser用户登录并切换至MDC用户。4.GPS/IMU传感器配置组合定位（1）启动组合定位抽象登录MDC操作系统三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法手动拉起抽象进程，执行命令如图所示。4.GPS/IMU传感器配置组合定位（1）启动组合定位抽象拉起抽象进程三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法确认组合定位抽象服务是否已经启动，避免重复启动，造成功能异常。执行命令如图所示。4.GPS/IMU传感器配置组合定位（1）启动组合定位抽象确认服务是否启动三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法使用SSH工具以mdc用户登录MDC操作系统。4.GPS/IMU传感器配置组合定位（2）验证组合定位数据收发登录MDC操作系统三、GPS/IMU传感器抽象数据接口及使用方法查看组合定位抽象发布的event信息。执行如图所示命令，查询event信息。4.GPS/IMU传感器配置组合定位（2）验证组合定位数据收发查询event信息四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法MDC610的每一路毫米波雷达的安装位置、型号、配套ISO线缆标签、CAN编号（SoC侧）等信息是固定的。MDC610支持接入CAN接口的毫米波雷达，每个位置部署的毫米波雷达对应的型号，连接线缆标签以及软件中CAN编号（SoC侧）等信息如表所示。详细方位毫米波雷达请参考学生手册。1.RADAR硬件连接安装位置型号计算平台外部接口内部CAN编号（SoC侧）配套ISO线缆标签模式前视毫米波雷达大陆ARS408-21SC3CAN3CAN0RADAR_C3Track后视毫米波雷达大陆ARS408-21CAN8CAN6RADAR_C8Track四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法RADAR数据抽象接口，如所示。2.RADAR数据抽象接口传感器通信方式描述Event定义Radar（Track模式）DDS（SHM）Track模式为输出目标的跟踪信息，如跟踪状态、对象属性等信息。DomainID：0Event：mdcEventServiceID：2369InstanceID：1Radar（Detect模式）DDS（SHM）Detect模式为输出目标的原始信息，如位置、速度、加速度等信息DomainID：0Event：mdcEventServiceID：2368InstanceID：1四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法使用SSH工具以mdc用户登录MDC操作系统。3.配置RADAR传感器（1）启动毫米波雷达服务登录MDC操作系统四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法执行命令如图所示，手动拉起抽象进程。3.配置RADAR传感器（1）启动毫米波雷达服务拉起抽象进程四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法确认毫米波雷达抽象服务是否已经启动，避免重复启动，造成功能异常。执行命令如图所示。3.配置RADAR传感器（1）启动毫米波雷达服务验证服务是否启动四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法使用SSH工具以mdc用户登录操作系统。3.配置RADAR传感器（2）验证毫米波雷达数据收发登录MDC操作系统四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法执行如图所示命令，查询毫米波雷达抽象的event信息。3.配置RADAR传感器（2）验证毫米波雷达数据收发毫米波雷达event信息四、RADAR传感器抽象数据接口及使用方法执行如图所示命令，查询event频率信息。3.配置RADAR传感器（2）验证毫米波雷达数据收发event频率信息五、Camera抽象数据接口及使用方法MDC300支持多种型号摄像头模组接入，提供丰富的图像处理功能，为感知算法、视频编码业务提供视频数据抽象服务；基于Camera数据的特殊性，原始数据需经过ISP处理后方可被算法处理，MDC300Camera接入服务仅提供抽象服务，不提供透传服务。1.Camera接入服务功能Camera接入服务功能五、Camera抽象数据接口及使用方法MDC系统支持多种摄像头类型，并提供了默认配置文件。详细表格请参考配套学生手册。2.Camera接入已兼容的传感器列表厂家Sensor型号ISP最大帧率最大支持个数输出格式信利imx390否30Hz14RAW12bit弘景光电imx390否30Hz14YUV42210bit五、Camera抽象数据接口及使用方法配置摄像头时，需先了解视频端口的编号和名称。计算平台设备提供4x4视频端口，如图1所示，提供4个Block，其中A1~A4、B1~B4、C1~C4、D1和D2是视频输入端口，D3和D4-是视频输出端口。3.Camera硬件接入形态及规格约束Camera接口五、Camera抽象数据接口及使用方法MDC系统的摄像头配置文件存放路径为：4.Camera参数配置存放路径（1）自定义配置文件加载机制五、Camera抽象数据接口及使用方法在Production阶段，camera_tool不可用，不支持修改默认配置，若需调整部分参数，用户需在指定路径“/opt/usr/app/1/gea/conf/cam/”下创建自定义配置文件camera_cust.json，系统会在启动时优先调用自定义路径下的配置文件。摄像头自定义配置文件加载机制如所示。4.Camera参数配置加载机制（