先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS,Advanced Driver Assistance Systems)是指通過各種感知傳感器、高精地圖、規(guī)控算法以及數(shù)據(jù)處理等技術(shù)提供駕駛輔助功能。ADAS系統(tǒng)可以提高車輛的安全性和舒適性。
攝像頭是停車、防撞、車道保持、交通標(biāo)志識別、前燈輔助、車內(nèi)和駕駛員監(jiān)控等不可或缺的一部分。攝像頭種類、數(shù)量和功能的不斷增加使得在真實車輛中測試各種條件下的算法訓(xùn)練變得越來越困難。視頻注入是ADAS系統(tǒng)測試中必不可少的一個重要環(huán)節(jié),可以是真實數(shù)據(jù)的回灌,也可以是復(fù)雜的極限工況下的虛擬視頻場景的注入。在真實工況有限的情況下,可以通過實驗室虛擬視頻場景對算法進行迭代,然后借助大量的真實場景數(shù)據(jù)再進行回灌,從而修正算法。虛擬場景的注入是對真實場景中Corner Case的有效補充。虛擬場景雖然不能完全取代真實場景,但可以實現(xiàn)所有能夠設(shè)想出來的場景案列對算法進行訓(xùn)練,從而可以實現(xiàn)最大化場景的測試。
Vector針對行業(yè)需求,推出一整套視頻采集和注入解決方案,其工作原理如下:
該系統(tǒng)具有高速率、通道豐富、同步精度高、可擴展等優(yōu)勢,支持更高級別智能駕駛控制器的數(shù)據(jù)采集和回灌,通過PTP進行時間同步,同步精度可以達到納秒級。
該方案包括CANoe、DYNA4和VX1161.51板卡。CANoe是集仿真、分析、測試于一體的綜合性平臺,其最新版本中提供ADAS相關(guān)的窗口,方便ADAS測試以及觀測傳感器相關(guān)的變量。同時無縫集成DYNA4車輛模型并進行聯(lián)合仿真,通過總線接口與ECU總線信號進行交互。
DYNA4是一款被充分驗證的乘用車和商用車(包括傳統(tǒng)油車和新能源車所需的各種部件系統(tǒng))的虛擬車輛仿真環(huán)境,其物理模型包括車輛動力學(xué)、動力系統(tǒng)、內(nèi)燃機、電動機、ADAS傳感器和交通環(huán)境。通過DYNA4進行虛擬仿真測試有助于安全高效地進行功能開發(fā)和驗證。DYNA4具有道路、基礎(chǔ)設(shè)施及交通等環(huán)境的3D模擬功能,為整車虛擬仿真、駕駛輔助和無人駕駛提供重要的仿真環(huán)境平臺。
DYNA4具有以下出色特點:
出色的3D可視化
用戶可擴展的多樣化對象庫,包含標(biāo)志、車輛、自行車、行人、動物等元素
支持開放式OpenDRIVE道路網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的駕駛仿真
支持OpenScenario場景的導(dǎo)入導(dǎo)出
支持創(chuàng)建具有規(guī)定行為的仿真場景,例如NCAP
支持隨機性場景,例如在交通擁擠的公路上駕駛
支持攝像頭、激光雷達、雷達和超聲波傳感器的決策層目標(biāo)列表和感知層信號仿真
環(huán)境感知:車道檢測、交通標(biāo)志識別、目標(biāo)檢測、同步定位以及地圖(SLAM)等
舒適性功能:自適應(yīng)巡航控制(ACC)、交通堵塞輔助、輔助泊車等
安全系統(tǒng):預(yù)碰撞、前碰撞警告(FCW)、自動緊急制動(AEB)、車道保持輔助、盲點監(jiān)控等
聯(lián)網(wǎng)協(xié)同駕駛(V2X)
支持MIL、SIL到HIL以及CI/CT測試
VX1161.51板卡是專門為視頻注入設(shè)計的板卡,支持兩種ECU接口:一種是GMSL,另一種是FPDLink3。
根據(jù)接口類型以及使用場景,該板卡分為四種不同的變型:
VX1161.51A:FPD_Link3、2xTI954/TI953
VX1161.51C:GMSL2 、2xMX9296A/MX9295
VX1161.51B:FPD_Link3、4xTI954
VX1161.51D: GMSL2、4xMX9296A
其前面板如下所示:
本文以VX1161.51A為例對其使用場景和配置做簡單描述。VX1161.51A 2xTAP TI954/TI953是一款用于FPD-LINK III數(shù)據(jù)流的雙通道卡,兩個通道均包含一個Texas Instruments DS90UB954解串器和一個Texas Instruments DS90UB953串行器。
VX1161.51A可用于以下場景:
Video RX/TAP(視頻接收/記錄)
Video TX(視頻傳輸/回放)
如果通道配置為TAP模式(在VXconfig中配置為TAP_RX + TAP_TX),攝像頭通過FPD-LINK III接口發(fā)送數(shù)據(jù)流到VX1161.51A,由DS90UB954 TAP解串器接收。然后將數(shù)據(jù)流發(fā)送至DS90UB953 TAP串行器,最后發(fā)送給ECU。此外,數(shù)據(jù)流可發(fā)往記錄數(shù)據(jù)處理器進行數(shù)據(jù)記錄。如下圖所示:
如果通道配置為TX模式(在VXconfig中僅配置為TX_only),即為視頻回放或者回灌模式,路試的實際數(shù)據(jù)或者來自DYNA4虛擬視頻的數(shù)據(jù)流通過DS90UB953串行器輸出到ECU。然后對ECU內(nèi)部的算法進行訓(xùn)練,也可以實際場景數(shù)據(jù)加上虛擬場景數(shù)據(jù)相結(jié)合對算法進行訓(xùn)練。其連接方式如下圖所示:
根據(jù)以上連接方式,實際運行如下:
其運行結(jié)果如下圖所示:
通過以上實例可知,該方案能夠很好地滿足不同客戶的需求:既支持實際視頻數(shù)據(jù)的回放,也支持虛擬視頻的注入,還支持兩種數(shù)據(jù)的疊加。
責(zé)任編輯:彭菁
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原文標(biāo)題:ADAS視頻采集和注入解決方案 | CANoe+DYNA4+VX1161.51
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