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感測器疑難排解#

本指南提供 AutoSDV 中常見感測器整合問題的解決方案。

快速診斷指令#

在深入研究具體問題之前，執行這些指令以收集資訊：

# List all active topics
ros2 topic list

# Check sensor topics specifically
ros2 topic list | grep /sensing

# View TF tree
ros2 run tf2_tools view_frames
evince frames.pdf

# Check node status
ros2 node list

# View logs with debug level
ros2 launch autosdv_launch autosdv.launch.yaml --log-level DEBUG

一般問題#

無感測器資料#

症狀： - 主題存在但 ros2 topic echo 沒有顯示任何內容 - ros2 topic hz 顯示 0 Hz - 驅動程式啟動但未發布資料

診斷步驟：

  1. 檢查實體連接： 

    # USB devices
lsusb
# Should list your sensor

# Serial devices
ls -l /dev/tty*
# Should show device (e.g., /dev/ttyUSB0)

# Network devices
ip addr show
# Verify Ethernet interface up

# Test network sensors
ping <sensor_ip>
# Should respond with <5ms latency

  2. 驗證裝置權限： 

    # Add user to dialout group (for serial)
sudo usermod -aG dialout $USER

# Add user to video group (for cameras)
sudo usermod -aG video $USER

# Log out and back in for changes to take effect

  3. 檢查驅動程式日誌： 

    # Launch with debug logging
ros2 launch autosdv_launch autosdv.launch.yaml --log-level DEBUG

# Or check specific node
ros2 node info /sensing/lidar/robin_lidar/driver_node

  4. 驗證電源：

    • 檢查感測器 LED 指示燈
    • 使用三用電表測量電壓
    • 確保電源供應有足夠的電流

按感測器類型的解決方案： - 光達：檢查網路設定、IP 配置 - 相機：驗證已安裝 ZED SDK、GMSL 連接 - IMU：檢查 I2C 匯流排、裝置位址 - GNSS：確保有清晰的天空視野，等待衛星取得

錯誤的座標框架 / 感測器位置錯誤#

症狀： - 在 RViz 中可看到感測器資料但位置錯誤 - 點雲上下顛倒或旋轉不正確 - RViz 中的轉換錯誤

診斷步驟：

  1. 驗證 TF 轉換： 

    # Generate TF tree
ros2 run tf2_tools view_frames
evince frames.pdf

# Check specific transform
ros2 run tf2_ros tf2_echo base_link sensor_link
# Compare output with calibration values

  2. 檢查校正檔案： 

    # View current calibration
cat src/sensor_kit/autosdv_sensor_kit_description/config/sensor_kit_calibration.yaml

# Look for your sensor's x, y, z, roll, pitch, yaw values

解決方案：

  1. 修正校正值： 

    # Edit: sensor_kit_calibration.yaml
sensor_kit_base_link:
  your_sensor_link:
    x: 0.15      # Forward/backward (meters)
    y: 0.02      # Left/right (meters)
    z: 0.20      # Up/down (meters)
    roll: 0.0    # Rotation around X-axis (radians)
    pitch: 0.0   # Rotation around Y-axis (radians)
    yaw: 0.0     # Rotation around Z-axis (radians)

  2. 了解座標系統：

    • ROS 標準（REP-103）：X=向前、Y=向左、Z=向上
    • 某些感測器使用不同的慣例（請參閱感測器指南）
    • 計算將感測器對齊到 ROS 標準所需的旋轉

  3. 在 RViz 中反覆調整：

    • 啟動系統並在 RViz 中檢視
    • 調整校正檔案中的 roll/pitch/yaw
    • 重新建置並重新啟動以查看變更
    • 重複直到正確

常見旋轉： - Robin-W 光達：roll=3.14159, pitch=-1.5708, yaw=0.0 - ZED 相機：roll=0.0, pitch=0.0, yaw=0.0（標準）

主題命名空間問題#

症狀： - 主題出現在意外的命名空間中 - 在 /sensing/ 中找不到感測器主題 - 主題重新映射不運作

診斷步驟：

  1. 檢查實際主題名稱： 

    ros2 topic list | grep -E '(lidar|camera|imu|gnss)'
# Compare with expected: /sensing/[type]/[name]/[data]

  2. 驗證啟動檔案重新映射： 

    # Check sensor kit launch files
cat src/sensor_kit/autosdv_sensor_kit_launch/launch/lidar.launch.xml
# Look for <remap> tags

解決方案：

  1. 新增或修正主題重新映射： 

    <!-- In sensor kit launch file -->
<remap from="/driver_topic_name" to="/sensing/lidar/sensor_name/points_raw"/>

  2. 使用絕對主題路徑： 

    <!-- Bad (relative) -->
<remap from="points" to="points_raw"/>

<!-- Good (absolute) -->
<remap from="/sensor/points" to="/sensing/lidar/sensor/points_raw"/>

  3. 對於 ZED 相機命名空間問題：使用可組合節點載入（請參閱相機感測器指南）

效能問題 / 高 CPU 使用率#

症狀： - 系統延遲或回應緩慢 - 高 CPU 使用率（使用 htop 檢查） - 來自感測器的畫面速率低 - 訊息遺失

診斷步驟：

  1. 檢查主題頻寬： 

    # Monitor data rate
ros2 topic bw /sensing/lidar/robin_lidar/points_raw

# Check all sensor topics
ros2 topic bw /sensing/*

  2. 檢查 CPU 使用率： 

    # Real-time process monitor
htop

# GPU usage (NVIDIA)
nvidia-smi

  3. 驗證 CycloneDDS 配置： 

    # Check kernel buffers
sysctl net.core.rmem_max
sysctl net.ipv4.ipfrag_time
sysctl net.ipv4.ipfrag_high_thresh

# Should be configured per Installation Guide

解決方案：

  1. 配置 CycloneDDS 緩衝區（如果尚未完成）： 

    cd setup
just cyclonedds-sysctl

  2. 降低感測器資料速率： 

    # Edit sensor parameters
# For cameras:
general.grab_frame_rate: 15  # Reduce from 30

# For LiDAR:
downsample_factor: 2  # Reduce points by half

  3. 停用重型功能： 

    # Disable ZED object detection
ros2 launch autosdv_launch autosdv.launch.yaml enable_zed_object_detection:=false

  4. 使用輕量級感測器套件： 

    # VLP-32C + ZED IMU only (no camera processing)
ros2 launch autosdv_launch autosdv.launch.yaml sensor_suite:=vlp32c_zed_imu

感測器特定問題#

光達#

無點雲#

症狀：光達驅動程式啟動但未發布點

解決方案： 1. 檢查網路連接（Ethernet 光達）： 

ping <lidar_ip>
# Robin-W: 172.168.1.10
# Velodyne: 192.168.1.201
# Blickfeld: 192.168.26.26

  1. 在相同子網路上配置 Jetson IP： 

    # For Robin-W (172.168.1.x)
sudo ip addr add 172.168.1.100/24 dev eth0
sudo ip link set eth0 up

# For Blickfeld (192.168.26.x)
sudo ip addr add 192.168.26.1/24 dev eth0
sudo ip link set eth0 up

  2. 檢查防火牆： 

    # Disable firewall temporarily for testing
sudo ufw disable

# Or allow specific ports
sudo ufw allow from <lidar_ip>

TensorRT 編譯耗時過長#

症狀：首次啟動需要 10-30 分鐘並顯示 TensorRT 訊息

**這是正常的**首次啟動。TensorRT 為您的特定 GPU 編譯模型。

解決方案： - 耐心等待 - 僅發生一次 - 模型快取在 ~/.autoware/models/ - 後續啟動速度快

點雲方向錯誤#

解決方案：檢查座標框架旋轉（特別是 Robin-W，需要 roll=180°, pitch=-90°）

請參閱光達感測器 - 座標轉換

相機（ZED）#

未偵測到相機#

症狀：ZED_Explorer 顯示「No camera detected」

解決方案： 1. 檢查 GMSL 連接： 

# Verify ZED Link card
lspci | grep NVIDIA
# Should show ZED Link Duo

  1. 將相機重新啟動：

    • 拔除相機電源
    • 等待 10 秒
    • 重新連接
    • 重新啟動 Jetson

  2. 驗證 ZED SDK 安裝： 

    cat /usr/local/zed/settings/version.txt
# Should show 5.1.2

  3. 檢查權限： 

    sudo usermod -aG video $USER
# Log out and back in

VNC/遠端存取問題#

問題：ZED 相機在標準 VNC 上無法運作

解決方案：使用 TurboVNC + VirtualGL 進行硬體加速

# Install TurboVNC
sudo apt install turbovnc virtualgl

# Start VNC with VirtualGL
vglrun /opt/TurboVNC/bin/vncserver

# Launch apps with vglrun
vglrun ZED_Explorer
vglrun rviz2

命名空間問題#

問題：主題在錯誤的命名空間中，無法重新映射

解決方案：使用可組合節點載入而非 Python 啟動檔案

請參閱相機感測器 - 命名空間解決方案

IMU#

未偵測到 MPU9250#

症狀：i2cdetect 未顯示裝置

解決方案： 1. 檢查 I2C 匯流排： 

# List I2C buses
ls /dev/i2c-*

# Scan bus 1
sudo i2cdetect -y -r 1
# Should show device at 0x68 or 0x69

  1. 驗證配線：

    • VCC → 3.3V（不是 5V！）
    • GND → GND
    • SDA → Pin 3（I2C1 SDA）
    • SCL → Pin 5（I2C1 SCL）

  2. 檢查 I2C 位址： 

    # Try alternate address
sudo i2cdetect -y -r 1
# Look for 0x68 or 0x69

IMU 資料雜訊#

症狀：大幅波動、方向不穩定

解決方案： 1. 檢查 IMU 配置：請參閱 IMU 感測器 - 配置 2. 固定安裝：將振動降至最低 3. 加入軟體濾波：驅動程式配置中的低通濾波器

ZED IMU 未發布#

症狀：ZED 相機運作但無 IMU 主題

解決方案： 1. 在 ZED 配置中啟用 IMU： 

sensors.sensors_image_sync: true
sensors.publish_imu_tf: true
  1. 檢查 IMU 中繼節點： 
    ros2 node list | grep relay
# Should show IMU relay node running

GNSS#

無 GNSS 定位#

症狀：定位狀態保持為 -1（無定位）

解決方案： 1. 確保有清晰的天空視野：移至開放區域（無建築物/樹木） 2. 等待衛星取得：冷啟動需要 1-10 分鐘 3. 檢查天線連接：驗證纜線固定 4. 監控衛星數量：3D 定位至少需要 4 顆衛星

無 RTK 定位（u-blox）#

症狀：有 GPS 定位但無 RTK（status != 2）

解決方案： 1. 檢查 NTRIP 連接： 

ros2 topic hz /sensing/gnss/ntrip/rtcm
# Should show ~1 Hz
  1. 驗證網際網路連接：NTRIP 需要網路
  2. 檢查憑證：使用正確的使用者名稱/密碼編輯 ntrip.launch.xml
  3. 等待收斂：RTK 可能需要 1-10 分鐘
  4. 改善天線位置：更高、更少障礙物

Garmin GPS 無法運作#

症狀：Garmin GPS 18x 無資料

解決方案： 1. 啟動 gpsd： 

sudo /usr/sbin/gpsd -n -G -b /dev/ttyUSB0

  1. 檢查裝置： 

    ls -l /dev/ttyUSB*
sudo cat /dev/ttyUSB0
# Should see NMEA sentences

  2. 設定鮑率： 

    sudo stty -F /dev/ttyUSB0 9600

  3. 使用 cgps 測試： 

    cgps
# Should show GPS data

建置錯誤#

找不到套件#

症狀：colcon build 失敗並顯示「package 'X' not found」

解決方案： 1. 更新 rosdep： 

rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y

  1. 檢查 package.xml 相依性：確保所有 <depend> 標籤正確

  2. 安裝缺少的 ROS 套件： 

    sudo apt install ros-humble-<package-name>

CMake 錯誤#

症狀：CMake 配置失敗

解決方案： 1. 清除建置： 

rm -rf build install log
colcon build

  1. 檢查 CMakeLists.txt：驗證語法、相依性

  2. 載入 ROS 2： 

    source /opt/ros/humble/setup.bash

取得協助#

如果在嘗試這些解決方案後問題仍然存在：

1. 啟用除錯日誌記錄#

ros2 launch autosdv_launch autosdv.launch.yaml --log-level DEBUG 2>&1 | tee debug.log

2. 收集診斷資訊#

# System info
lsb_release -a
uname -a

# ROS info
ros2 doctor
ros2 wtf

# Topic info
ros2 topic list
ros2 topic hz /sensing/lidar/*/points_raw

# TF tree
ros2 run tf2_tools view_frames

3. 檢查 GitHub Issues#

搜尋 AutoSDV Issues 以尋找類似問題

4. 建立 Issue#

報告問題時，請包含： - 硬體設定（感測器型號、連接） - 使用的啟動指令 - 完整的錯誤訊息/日誌 - 診斷指令的輸出 - 重現步驟

有用的診斷工具#

ROS 2 工具#

# List nodes
ros2 node list

# Node info
ros2 node info /node_name

# Topic info
ros2 topic info /topic_name
ros2 topic hz /topic_name
ros2 topic bw /topic_name
ros2 topic echo /topic_name

# Parameter inspection
ros2 param list /node_name
ros2 param get /node_name parameter_name

# Service calls
ros2 service list
ros2 service call /service_name service_type "{args}"

# TF debugging
ros2 run tf2_ros tf2_echo frame1 frame2
ros2 run tf2_tools view_frames

系統工具#

# Process monitoring
htop
top

# GPU monitoring
nvidia-smi
watch -n 1 nvidia-smi

# Network
ip addr show
ping <ip>
iftop -i eth0

# USB devices
lsusb
lsusb -t

# Serial devices
ls -l /dev/tty*
sudo dmesg | grep tty

# I2C devices
ls /dev/i2c-*
sudo i2cdetect -y -r 1

# Disk usage
df -h
du -sh *

相關指南#

有關感測器特定的疑難排解，請參閱： - 光達感測器 - Robin-W、Velodyne、Blickfeld 問題 - 相機感測器 - ZED 相機疑難排解 - IMU 感測器 - MPU9250 和 ZED IMU 問題 - GNSS 感測器 - GNSS 和 RTK 疑難排解

有關整合協助： - 新增感測器 - 逐步整合指南 - 使用感測器 - 感測器入門