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在通向主动驾驶的道路上,驾驶辅助体系承当的使命越多,车上安装的传感器数目就越多。真正的道路交通场景为测试提供了抱负的参考数据——无限的场景数据。为此,整车厂以及体系供给商的测试车辆都配备了高端记实仪,进行路试收集数据。记实的数据在试验室中切确地” 从新摹拟”交通状态,测试新的或者改良的ADAS感知以及节制逻辑。咱们无需开发年夜量传感器定制的数据记实体系;相反,咱们必要的是可扩大的记实方式以及策略。 ADAS体系测试与验证所触及的事情是庞大的,而且跟着主动化水平的提高还在继承增加。主动驾驶的车辆必需能处置任何可以想象的交通场景。凭据车辆的用途,测试车队必要行驶多达100万千米,而车辆的延续记实时间则跨越2000小时。记实的数据可以重复使用,测试新版软件。在此进程中,具备数千个计较内核的高端服务器被用来缩短从新仿真所需的时间,比方从20,000小时的数据测试时间缩短到三周(500小时)。 没有实车测试的主动驾驶是不成想象的 用于记实数据的车辆,必要配备知足其ADAS特定品级的传感器以及年夜量丈量技能。主要的传感器类型包括摄像机、毫米波雷达以及激光雷达。ADAS体系的焦点是交融节制器,它获取所有传感器的数据并及时计较当前情况模子,然后用于节制所有驱动、转向以及制动体系。 知足各类传感器、ECU以及通讯数据记实的高机能记实仪具备兼容汽车品级的RAID存储装备,专为接连运行而设计,具备主动电源经管功能,连系设备精巧的车辆,可以丈量摄像机、毫米波雷达原始数据,丈量交融节制器,附加的参考摄像机视频数据和提供车辆切确位置的惯性导航体系数据以及车载以太网、CAN、CAN FD、FlexRay等浩繁总线数据。 凡是,每一个传感器制造商都为其传感器提供专用的记实或者调试解决方案。可是,当来自分歧制造商的浩繁传感器组合安装在车辆上时(图1),必要一种通用解决方案,支撑所有需要的传感器,并能用同一尺度的花式(如ASAM-MDF4)同步存储数据。 所有丈量装备的设计必需机器鲁棒且适宜汽车情况,而且浮现出高靠得住性。其它的要求包含:温度范畴合适车规级,低功耗、靠得住的电源经管。 合用于普遍技能特征的可扩大用户界面 抱负环境下,记实软件应提供顺应性强的用户界面,用于显示、操纵以及监控。其界面应知足使用各类设置装备摆设文件:从智能手机上简略的操纵面板到测试时代专家模式下繁杂的可视化界面,和测试后的丈量数据阐发。对记实数据进行标识表记标帜以便在之后的事情中更好地哄骗记实数据(图2),标识表记标帜可以在车辆行驶时代添加或者记实完成后查看丈量数据时加之。 必要各类显示窗口来获取传感器以及交融数占有意义的暗示情势,包含状况、旌旗灯号以及跟踪窗口、俯瞰图的方针显示、方针叠加的视频显示、GPS舆图显示以及3D场景显示窗口(图3)。年夜大都可视化的需求不必要编程,可以经由过程图形编纂器轻松设置装备摆设实现,繁杂的显示可以经由过程编程实现。 天天30TB的记实数据 在车辆中,大都丈量模块必需经由过程1Gb或者10Gb的以太网毗连到记实仪。品级2的主动驾驶设置装备摆设以200MByte/s计较,1个事情日的总数据量是6TB;品级3则必要1GByte/s的速率带宽,高达30TB天天。品级4以及品级5的记实体系8小时的数据量则跨越100TB。 记实的固态硬盘数据没法经由过程WLAN或者挪动无线传输,是以必要提供一种简略的方式从车上取下记实的数据。有两种方式可将数据传输到计较中间:在数据量小的环境下,将数据拷贝到多个硬盘然后输送到计较中间是比力经济的方式;在年夜数据量环境下,则直接将固态硬盘送到计较中间。计较中间具备顺应特定存储体系的导入站点,并主动将数据传输到容量为PB的数据服务器。 处置各类传感器的丈量装备需求 从基本上说,必要记实的数据类型由传感器决议,这合用于雷达以及视频传感器。对付简略的传感器,原始数据可能经由过程高速视频接口FPD link或者GMSL传到交融节制器。这类环境下,传感器的丈量需求仅仅包括记实原始数据。 另外一方面,智能传感器处置原始数据,经由过程CAN FD或者车载以太网向交融节制器发送方针列表。然而,这些方针列表对付阐发或者再仿真是不敷的。除了了原始数据以外,还必需获取微节制器内部数据。凡是视频传感器的原始数据速度最高,比方170万像素摄像机的速度是100MByte/s,800万像素摄像机的速度是500MByte/s。因为图象处置算法必要无损压缩,使用无损视频压缩原始数据速度只能下降约40%。然而,视频压缩器会占用测试电脑年夜量的CPU负载,是以抱负的环境是在视频丈量硬件装备中实现视频压缩。 一个普遍使用的视频图象处置器是Mobileye的EyeQ芯片,其经由过程”TAPI协定”以及以太网传输的调试数据约每一秒几兆字节。TAPI协定对在线评估很是有益,由于开发职员可以当即确认获取的数据是否合适所需的质量尺度。车辆中有多达使用10个参考摄像机来获取或者监控驾驶的环境。每一个摄像机的数据带宽约为60MByte/s,可是使用H.264有损视频压缩,数据量可削减多达50倍,以是这类摄像机的数据速度在记实问题上的权重较小。 雷达传感器以及交融节制器的特殊接口支撑 现今雷达传感器的原始数据速度约有20MByte/s~80MByte/s,期近将到来的下一代4D成像雷达中,这一速度要乘以一个5~10的系数。别的,还将有多达40MByte/s的调试数据,包含FFT、检测以及跟踪的成效。除了了原始数据接口,每一个雷达芯片凡是另有一个Aurora数据调试口,可以经由过程它以较高的速度读取雷达芯片的数据,且不会对芯片有任何关扰。Aurora接口提供一个路由多核微节制器RAM变动的功能,丈量速度可以高达20Gbit/s,在丈量装备端会延续发生RAM内存的镜像,且不会对微节制器发生任何负载。从本色上讲,将丈量装备集成到雷达传感器上有很年夜的挑战,由于雷达传感器尺寸很小,抱负的环境是将丈量装备安装在雷达传感器上。除了此以外,不克不及扭转雷达的位置,且输入能量应尽量低。因为其凡是安装在发念头舱中,丈量装备必需顺应其温度范畴以及恶劣情况。 交融节制器凡是包括一个功能平安ASIL D品级的微节制器以及一个或者多个用于高机能计较的微处置器。凡是,微节制器拥有以前描写的Aurora丈量接口。除了了以太网接口,微处置器的PCIe接口还可以用于丈量很是高速的数据。Aurora以及PCIe数据经由过程同享硬件,实现丈量仪器的紧凑设计。 剖析供给约定制协定的可扩大测试装备 其它传感器如激光雷达、超声波雷达以及惯性丈量传感器,凡是经由过程以太网输出原始数据以及调试数据。在不少环境下,传感器供给商使用专用协定传输数据。是以,记实仪只保留这些数据是不敷的。记实仪必需领会协定或者至少部门协定。是以,记实仪软件必需顺应传感器。因为传感器的开发处于延续蜕变的状况,是以凡是没法将传感器的协定集成与记实仪软件开释的周期进行协调。DHPR(散布式高机能记实)已经被证实在处置这类问题方面很是有用。 已经经开发的传感器经由过程plug-in毗连接口到高机能记实模块。DHPR接管传感器数据,并以高效的、时间同步的方法保留。丈量标定软件CANape用来节制DHPR(启动、遏制、触发)以及支撑时间同步。别的,DHPR的旌旗灯号或者方针对象从传感器数据中剖析出来,然后被路由到CANape软件用于事务触发以及繁杂显示。因为CANape经由过程以太网与DHPR进行通讯,以是很容易将多台计较机互连形成记实群集,从而形成可扩大的解决方案。 总结以及预测 为了知足ADAS传感器记实繁杂多样的需求,Vector提供了一种通用的,且颠末浩繁项目验证的解决方案。该方案使用功能壮大且普遍使用的CANape软件,并借助DHPR实现对付详细传感器的记实支撑。可扩大的VX1000硬件提供可选的ECU接口:从单个根蒂根基模块到VX1161紧凑设计的多根蒂根基模块,主要用于并行的多个ECU或者一个网络上的多个ECU同时丈量标定。另有网络接口以及以太网互换机,基于BRICK CORE COM的记实电脑以及数据复制站,以便快速读取记实的数据。末了,云记实解决方案使用vMDM设置装备摆设阐发丈量数据。 凭据泛博用户的反馈,Vector正在继承开发并改良当前的ADAS记实解决方案。图4为行将推出多丈量体系的VX1161模块。VX1161将在一个机箱中集成所有传感器类型的丈量装备,削减体系数目,扶助ADAS开发职员减轻布线事情量,加速车辆上丈量体系的设置装备摆设。 将来车载以太网的接口数目以及带宽将继承增长。行将推出的VN5240包括12路100/1000BASE-T1接口,并且其架构是为跨越1000BASE-T1的带宽而设计,很好地知足了带宽增长的需求。VX1161以及VN5240都包括2路10Gb的以太网端口,可用于级联丈量装备或者毗连高机能记实仪。 |




