随着社会经济生活水平的不断提高,人们对汽车的需求整体也呈现急剧上升的趋势,整个汽车行业如今正如火如荼的发展着。由于汽车持有量的暴增,伴随而来的危险驾驶事故也在不断给人们敲响警钟。除此之外,各种奇葩的碰瓷事件层出不穷。为了保障车主的安全出行,车辆的自动驾驶功能开发迫在眉睫。
根据工信部颁布的《汽车驾驶自动化分级》内容所述,车辆的自动驾驶分为了以下六个等级:
等级0:应急辅助
等级1:部分驾驶辅助
等级2:组合驾驶辅助
等级3:有条件自动驾驶辅助
等级4:高度自动驾驶
等级5:完全自动驾驶
目前,车辆还不能完全实现自动驾驶,但是面世的许多车型已经具备L2+级别辅助驾驶能力,并朝着L3级别的有条件自动驾驶辅助方向发展。为了保证车辆ADAS自动驾驶功能的算法准确性、功能安全以及可靠性,进行实车的路试数据采集试验是非常有必要的。
在实车采集过程中,大量的车辆数据以及外部的传感器信号都需要被采集,并且采集环境复杂多变。针对这一现状,Vector公司提供了一套完整的基于Smart Logger的ADAS路试数据采集方案。
该方案集成四个部分,分别是传感器、数据采集设备、数据采集主机以及数据分析软件。下图是Smart Logger的系统拓扑图:
Smart logger系统拓扑
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首先我们来看数据采集主机,Vector提供的数据采集主机有VP6000/VP7000两个系列,它们是两款功能强大的数据处理硬件平台,专门用于同步记录汽车总线消息、视频流、雷达原始数据和ECU内部测量数据。它们支持4T、8T、16T内存的可交换存储卡带。硬件平台支持最高超过1GByte/s的高速测量速率,适用于典型的ADAS项目。
其中,VP7400有两种硬件改型--VP7440/VP7470。VP7440和VP7470都是基于x86架构的高性能计算机核心。它支持在1Gb和10Gb端口上通过IEEE1588 PTP进行时间同步,并有一个内置的GNSS接收器作为UTC参考时钟。这两种改型都配备有一个存储舱,兼容VP7240存储盒。此外,VP7470还带有一个PCIe扩展模块,可以容纳两个PCIe Gen.3 x8卡,以此用来允许额外的接口扩展,如Vector can通道或FlexRay通道、USB3.0端口、额外的ETH端口或其他接口。
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接着我们来看数据采集设备,数据采集设备可以选择集成VN5000系列接口卡、VX1000系列的高速标定数据接口卡等。其中,VN5000系列接口卡是一个紧凑而强大的接口,它支持:
1. 传统以太网和车载以太网数据的采集与监控,可用于以太网网络的分析、模拟、测试和验证
2. 支持各种可能的应用程序
3. 适用于与其他总线系统的同步,以便用户可以使用以太网(1000BASE-T)或USB 3.0作为与计算机的接口
VN5000系列接口卡
另外,VX1000系统是一个可扩展的解决方案,它具有顶级性能的测量和校准能力。它可以安装在车辆内部和发动机室,也可以用于台架或者实验室。特别是在开发ADAS ECU时,该系统形成了ECU与CANape等测量校准工具之间的接口,允许您控制由高分辨率雷达传感器捕获的原始数据与XCP数据相结合,例如对象/跟踪列表。
VX1000通过以太网XCP(XCP是一种独立于OEM的ASAM标准(www.asam.net),广泛应用于汽车行业。)与PC机连接,通过POD (Plug-On-Device)与ECU连接。由于ECU数据的传输通过微控制器特定的调试端口传输,因此降低了高数据吞吐量对ECU性能的影响。用户依靠微控制器接口,可以使用数据跟踪或复制来获取测量数据。
VX1161实物图
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除了数据采集主机和数据采集设备,CANape作为数据分析工具,提供在线监测、离线播放和数据分析。它可以显示雷达、视频、点云以及各种ADAS传感器数据。用户还可以通过CANape集成的CASL编程语言来实现自定义的数据分析和处理。
CANape数据采集分析界面
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一套完整的Smart logger采集系统还需要相关的传感器负责原始数据的获取,比如激光雷达、毫米波雷达、摄像头、GPS等等。
以毫米波雷达数据采集为例
在路试过程中,通常需要毫米波雷达反馈的目标数据以及雷达内部的原始数据。
目标数据的上传可以基于VX1161基础模块的CAN通道采集板卡实现,例如VX1161.51A。该板卡支持XCP原始数据、视频流等数据的上传。
同时也可以使用VN系列接口卡实现CAN总线数据的上传。常见的VN接口卡有VN1630、VN1640A等等,它们的优势是在体积小巧,便于携带的同时,拥有不俗的数据传输稳定性。
至于雷达内部原始数据的上传,需要通过特定集成的POD接口,上传至VX1161原始数据采集板卡之中。
那么介绍了Smart Logger的四大基本组成部分后,小编还为各位带来了相关的配置参考案例,这里为大家进行一个详细的配置展示:
模块 | 描述 |
CANape | XCP/总线数据分析软件 |
CANape Option Driver Assistance | 搭配CANape用于采集原始图像 |
Vector Keyman | 用于装载CANape的License |
CANape log | 安装到VP6450里的数据分析软件 |
CANape log Option Driver Assistance | 搭配CANape log用于采集原始图像 |
VN5620及配线(TE接口) | 以太网分析接口卡 |
VP6450 Processing and Logging Platform | 数据记录平台 |
VP6240-4 Storage Cartridge 4TB | 4T内存卡,用于VP6450 |
VN1530 CAN / LIN PCIe - Interface | 自带4路CAN/CAN FD信号采集板卡,2路可拓展LIN/CAN收发器 |
CANpiggy 7356cap | CAN总线收发器 |
VNcable 3Y | 3Y线缆 |
VP6140 USB Reader for VP6240 | 用于拷贝VP6450硬盘的数据 |
VX1161.01A Base | VX1161集成,用于摄像头数据采集 |
VX1161.11 Power Supply | |
VX1161.22B Host Uplink | |
Slot Cover for VX1161 | |
VX1161.51A 2xTAP FPDLINK3 TI954/TI95 | |
Power Supply 24V 9.2A Molex Mini-Fit (5116) | VX1161电源线 |
上述的配置除了满足客户的目前所需外,方案中的VX1161基础模块还为以后的功能拓展提供了支持,这也是Vector Smart Logger自动驾驶方案的高扩展性的体现。
那么,以上就是小编给大家带来的基于 Vector Smart Logger的自动驾驶方案的全部内容啦,后续大家有任何疑问,欢迎联系我们(support@e-planet.cn)交流。
参考资料
《VX1000_manual》—Vector
《VN5000_manual》—Vector
《VP6400_manual》—Vector
《VP7400_manual》—Vector