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      NI攜手懌星打造行業領先的L4自動駕駛數據回灌系統
      轉載 :  zaoche168.com   2024年05月07日

      懌星與NI(恩艾)公司聯合打造的L4自動駕駛數據回灌系統,在支持多種數據同步回灌、實時模擬故障、高帶寬數據傳輸的同時,具有視頻鏈路擴展性高、PXI機箱同步精度高等特點,能夠為用戶提供更快、更精、更實時的自動駕駛道路測試方案。

      背景及挑戰

      據行業專家和統計學預估,自動駕駛汽車需至少進行110億英里的里程測試,消耗大約500年的駕駛時間,才能證明自動駕駛車輛的故障率低于人類駕駛員的故障率進而落地應用。實車道路測試是最可靠、最準確的測試方法,但由于時間和金錢成本過高,無法滿足技術研究快速發展的需求。此外,自動駕駛道路測試在交通法規、極端場景、全球產業鏈等方面面臨較多的局限性。

      智駕數據回灌系統,將實車道路場景和數據在實驗室回放,對智能駕駛控制器的感知算法和融合算法進行耐久和壓力測試。

       

      L4智駕回灌的特點和挑戰,體現在以下幾點

      1. 數據量級達幾十甚至上百Gbps(高達數10路的800/30FPS的高清攝像頭、環視魚眼攝像頭、多路的激光雷達和毫米波雷達、車載總線數據和車載以太網數據)
      1. 圖像幀和數據幀回灌同步精度高達亞毫秒級別,才能保證域控制器正確接收數據和做出響應
      1. 視頻還原度高,不丟幀、不卡頓、高清實時還原
      1. GPSPPS信號同步優化問題,同時工作,互不干擾,穩定授時(精準秒脈沖),同時支持反向授時

      解決方案

      懌星基于NI(恩艾)公司的測試平臺,給客戶提供一整套數據回灌系統,整個系統由測試管理平臺和測試機柜(集成測試硬件和軟件)組成。

      測試管理平臺

      1. SolarManager是一款懌星自研的 B/S 架構測試管理平臺軟件
      2. 支持 Web 端遠程執行測試用例,遠程查看測試結果
      3. 支持對人員、車型、樣件、測試機柜、用例、計劃、報告、缺陷的管理
      4. 支持同時調用多個測試服務器上不同的測試服務
      5. 支持多種統計視圖,測試數據可視化
      6. 支持特定測試執行軟件的測試用例一鍵導入
      7. 支持測試用例參數配置
      8. 支持異地協同辦公
      9. 支持定制化對接第三方平臺(郵件、釘釘、JIRA 等)
      10. 支持資產管理

      測試機柜

      • PXI回灌系統:
      1. PXI機箱,采用NI PXIe-1095,18槽,高達24 GB/s PXI機箱,每個插槽中都配備了高帶寬背板和高達82W的電源和冷卻功能;
      1. CPU主板,采用PXIe-8881,3.9GHz8PXI控制器 ,PXIe-8881是一款面向PXI Express系統的Intel Xeon 8核嵌入式控制器;
      1. 視頻注入板卡,采用PXIe-1487,8路輸出PXI FlexRIO GMSL™接口模塊;
      1. CAN總線板卡,采用PXIe-8510,是一款硬件可選的控制器局域網(CAN)/或本地互連網絡(LIN)接口,用于使用NI-XNET驅動程序開發應用程序;
      1. 車載以太網板卡,采用PXIe-8523,是一款100/1000BASE-T1非屏蔽雙絞線(UTP)汽車以太網接口,用于結合NI-XNET驅動開發應用程序;
      1. 串口板卡,采用PXIe-8430/8,是一款高性能接口,可與RS232設備進行高速通信。它具有高性能DMA傳輸、多線程和多處理器支持;
      1. RDMA網卡,采用PXIe-8285,是一款用于PXI Express的高性能25千兆位遠程直接存儲器訪問(RDMA)接口;
      1. 時鐘同步板卡,采用PXI-6683,定時和同步模塊使用GPS、IEEE 1588IRIGB來同步PXIPXI Express系統,以執行同步事件;
      • 總線故障注入模塊:懌星自研總線故障注入模塊,支持CAN/LIN/ETH故障仿真;支持電源短路、接地短路、信號短路、信號斷路仿真;
      • 服務器電腦:組裝式高性能服務器電腦,用于數據格式轉換,參數配置、用戶界面等;

      • 回灌測試軟件:
      1. 環境配置(通道類型、IP地址、視頻處理方式選取、Camera的分辨率、像素格式等)
      1. 故障注入界面操作和配置
      1. 加載和處理數據,控制回灌過程的播放、停止及時鐘偏移
      1. 回灌系統運行狀態,用于調試、監控及結果顯示

      方案優勢

      • 視頻鏈路擴展性高:視頻鏈路有較高的擴展性,能兼容絕大部分串行芯片,同時支持GMSLFPD-LINK;如果客戶更換樣件,只需進行相關適配,無需更換視頻板卡即可使用
      • 實時傳輸速率高:PXI機箱基于PCIe3.0標準,支持高帶寬數據傳輸,且基于RDMA鏈路傳輸視頻數據,傳輸速率高,易擴展,保證實時性
      • 同步精度級別高:PXI機箱自身同步精度高,同步精度ns級別,PXI機箱包含專用的10 MHz系統參考時鐘、能夠滿足高級定時和同步的需求。還可以使用基于絕對時間的同步方法,其中包括GPS、IEEE 1588IRIG在內的多種時鐘源
      • 支持多種數據同步回灌、支持實時模擬故障

      客戶案例

      本次客戶案例分享來自滴滴自動駕駛數據回灌系統項目。

      客戶需求:回灌系統需能夠解析數百臺測試車路采記錄的壓縮數據,通過數據解析和組包還原并模擬自動駕駛系統的傳感器和總線原始信號,注入自動駕駛域控制器模擬在實際駕駛環境的信號輸入,使自動駕駛域控制器可以在實驗室臺架中運行,從而復現在自動駕駛道路測試中的問題。

      1. 多路高清攝像頭、魚眼攝像頭、紅外攝像頭視頻數據注入
      1. 多路激光雷達、毫米波雷達以太網100Base-T1/1000Base-T1數據注入
      1. 多路CAN/CANFD總線數據注入
      1. GPS串口數據注入
      1. PPS秒脈沖同步信號注入
      1. 實現多路視頻、以太網、CAN總線數據高精度時間同步(同步精度達亞毫米級)
      1. 視頻故障注入模擬(丟幀、重復幀、馬賽克、信噪比等)
      1. 以太網故障模擬(丟幀、重復幀、時間戳跳變等)
      1. 總線故障注入(CAN/ETH對電源短路、對地短路、信號間短路和斷路)

      交付方案

      1. 采用第2章節標準方案交付2套數據回灌系統,方案細節不再贅述
      1. 客戶對NI的硬件平臺和懌星工程師的專業性給予肯定和高度表揚

      總結

      L4自動駕駛域控制器,攝像頭和雷達數量比較多,數據量比較大,該智駕數據回灌項目是NI和懌星合作的第一個L4的數據回灌項目。在項目開發過程中,雙方遇到了很多技術難題和挑戰,在雙方工程師不斷努力和突破下,將各個難題都逐個擊破,為后續的高階智駕控制器的回灌和仿真HIL項目打下良好的基礎,積累了豐富的經驗,也進一步加強和深化了雙方的合作。

       

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