昆易电子高阶自动驾驶测试数据闭环解决方案

自动驾驶领域的传感器有GMSL相机、毫米波雷达、激光雷达、超声波等,采集时也涉及到环境、音频、V2X地图等方面的传感器。越来越丰富的传感器,带来的是更多挑战。

昆易电子秉承着让研发更简单Make R&D Easier的理念,专注于嵌入式软硬件开发测试、总线开发测试的研发与应用。

近年来昆易电子着重于自动驾驶领域,在自驾数据采集、图像处理算法、数据注入、虚拟仿真测试等方面开发了一系列高性能工具与定制化解决方案,以应对汽车电气智能化带来的变化与挑战,已成为多家国内自驾一线企业的工具供应商。

昆易数据采集方案

昆易电子高阶自动驾驶测试数据闭环解决方案

图片来源:昆易电子官网

作为自动驾驶系统的“触角”,自动驾驶领域的传感器设备种类十分丰富,包括GMSL相机、雷达有如毫米波,激光,超声波,采集过程中也往往会涉及到环境、音频、V2X地图等传感器。

但感知能力并非简单粗暴地堆砌硬件。在自动驾驶系统日益复杂化的挑战下,传感器融合互补成为应对挑战的最佳路径之一,而在汽车内部,如何管理和利用来自多台数采设备的数据又成为需要解决的问题。

自动驾驶的数据采集中,视频方面,相机有100万像素,200万像素,300万像素,500万像素等等;获取数据后,则需要对数据进行H264、H265等不同格式的压缩;此外,数采还涉及相机曝光,如将相机、雷达进行组合曝光,对数据进行有效的采集……以上都是自动驾驶行业亟待解决的问题,为此昆易电子都推出了相关的解决方案。

关于自动驾驶的数据采集类型,昆易电子有几种不同类型的方案:

第一种是直接采集。数采设备接入所有的传感器,并由数采设备进行控制,如控制授时、传感器供电、曝光、以及其他传感器,保证对整个数据同步地采集记录,没有经过其他的各种多元化的处理。

第二种更进阶的采集方案昆易电子称为旁路采集。考虑到现在的大部分传感器自身不具备一分为二的特性,昆易电子提供bypass 的硬件设备,将传感器的数据进行一分为二。在不破坏原有整车线束和整车驾驶特性的情况下,保证采集和域控的正常进行,且两者之间互不影响。在此方案中,数采设备仅是被动接受传感器的数据,对传感器的控制权依然在域控制器。

第三种方式为真值采集。原车所有的传感器不变,比如一辆车有激光雷达和毫米波雷达,11颗相机,前档有一个EQ4作为感知,或者说直接用域控做感知,这个时候客户需要一套真值的系统与其感知能力进行对标。此时会涉及到在车顶上,一个主激光雷达再加两颗激光雷达作补盲,车头再加一颗激光雷达补盲,车身四周再加4颗角毫米波雷达补盲。以这样一套方案,去做整车运行过程中的的数据采集,接着在实验室去离线分析采集数据和真值的结果,进行感知对比,最终发现解决问题。

针对不同的数据采集方案,昆易有多类型的数据采集、处理、回注设备,支持多种方案和数据闭环的实现。

自动驾驶数据处理工作站(AD Station Pro)

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图片来源:昆易电子官网

AD Station Pro在智能汽车的AD开发测试领域,展示了多通道多类传感器的数据采集以及运算处理等能力,为用户的算法开发验证提供了高效的助力。

AD Station Pro 强大的数据采集以及运算处理等能力, 使得 AD Station Pro 可以运用在多种场景之中。ADS 可以同步采集智驾各传感器和总线数据,例如视觉、雷达、位姿、多总线等,实现高质量的场景数据采集,同时可以作为域控,应用在robotaxi的场景。

其优势体现于:

首先是高同步精度高达 500μs – 1ms 同步精度, 支持 PTP、GPS(PPS) 同步,支持高传输带宽,满足 RAW / YUV 等视频原始数据的落盘 (AD Station 4000 Pro)。

其次是高处理性能该设备可搭建域控制器快速原型, 支持开放如 V4L2、Socket CAN、ROS 等数据接口, 能够直接接入传感器的原始数据, 在试验中快速验证算法模型, 方便快捷地进行迭代与验证。

其三体现于高适配性AD Station Pro 适配市场主流传感器,高清相机包括森云、Leopard、舜宇、联创、德赛、海康、殷创等厂商的 GMSL 相机,激光雷达则涵盖禾赛机械及固态激光雷达全系列、速腾聚创机械及固态激光雷达全系列、Innovation 300 线、velodyne 激光雷达等,并适配于MobileyeQ4、地平线 J2/J3、Maxieye、Minieye 等智能摄像头,以及诺瓦泰、导远、北斗星通、华测、戴世等RTK / IMU。

作为国产自研品牌,昆易以高效技术支持服务。数据处理工作站响应速度快,支持定制化开发。

昆易数据回注系统

回注设备在智驾仿真中的重要性无须多言,对于某些难以复现的场景数据,如交通事故的还原、加塞的车辆、动物在马路乱窜等,当实车测试发送一次数据后便难以复现第二次。

在数据回注的需求场景下,昆易电子看到设计的复杂性与传统系统相比已不可同日而语,如系统定义复杂,仿真设计复杂,测试代码复杂,并涉及到软件测试、系统测试、整车测试。其复杂度相比过去,量级有了明显的提升。昆易电子智驾数据回注设备则能让这些Corner Case素材形成数据原型,注入到域控制器中,随后域控制器可利用上述数据形成开环的感知结果输出。

图片4.png 图片来源:昆易电子

昆易智驾数据回注系统作为高阶自动驾驶的闭环测试流程中重要一环,承担着测试域控制器功能和性能的重要任务。结合回灌软件和场景仿真软件,通过包括视频注入、总线注入、车载以太网注入等方式,高效完成控制器的开环测试和回归测试。

该系统可实现多路采数据和虚拟场景数据的同步回注,板卡适配多种主流串行、解串芯片,系统灵活适配不同种类传感器和智驾方案,配合场景管理、回注评价系统,可以完成端到端的集群测试、评价。

其中在数据格式内容适配方面该数据回注系统单路视频支持800万像素,30fps,并广泛支持美信,TI,ROHM等Serdes主流方案;输入支持H264,H265,YUV,RAW等各种视频图像格式,输出支持YUV422,RAW12等传输格式。网络层面,支持CAN/CANFD/LIN等常用总线协议,同时支持车载以太网Base T1。

此外该系统的又一功能特点还在于板卡间的时间同步和数据同步板卡间支持高精度时间同步协议,板卡间同步精度可达1ms,并支持控制器主动同步触发传输。

据昆易介绍,该数据回注系统可应用于采集数据回灌算法开环测试、场景仿真软件注入开环测试、基于集群的域控制器软件回归测试方案等场景。通过使用昆易智驾数据回注系统搭配AD STATION PRO,可构建起自动驾驶系统的数据闭环。

GMSL旁路模块(VCAR BYPASS GMSL

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图片来源:昆易电子官网

随着各厂商自驾方案的层层升级,旁路方案的需求量越来越大。昆易电子自主研发生产的GMSL旁路模块,实现了在相机数据采集的同时,与域控制器保持实时通讯。

在相机接入后,可以输出两路,其中1路给到域控制器,同时该通道可以进行域控与相机的I2C通讯,维持域控制器对相机的控制;另外一路给到AD Station,去做采集与后处理等工作。

该GMSL旁路模块支持2路GMSL相机的旁路转发,市面上主流相机均可适配。

车载以太网模块(VCAR BYPASS ETH)

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图片来源:昆易电子官网

昆易电子自主研发生产的千兆车载以太网转换网关主要应用在具备车载以太网能力的汽车测试场景中,可以实现以太网的数据流解码、分析,进而实现车载以太网和普通以太网的互通。该设备支持2路/4路 1000/100 BASE-T1收发,支持1000/100 BASE-T1旁路转发采集。

该以太网模块支持1000 BASE T1 和 100 BASE T1转换(千兆,百兆以太网可相互转换,可灵活应用于各种网口),支持IEEE/Legacy转换(两种网络协议切换,可涵盖市面上的车载以太网协议)。其产品功能包括Mirror功能、透传功能等。

Mirror功能支持车载以太网T1-1和车载以太网T1-2互通交互,普通以太网(RJ45)可抓取车载以太网T1-1和车载以太网T1-2的所有报文并发出。

而透传功能方面,若车载以太网T1-1和车载以太网T1-2不进行互通交互,普通以太网(RJ45)可抓取车载以太网T1-1和车载以太网T1-2的所有报文并发出。

昆易车载以太网模块的多项便捷功能支持设备发现功能,设备配置信息读取,设备配置状态修改,设备固件在线升级。

打通测试环节 完整工具链应对软件定义挑战

随着新能源汽车朝着电气化、智能化的发展,软件价值被提升到前所未有的高度,“软件定义汽车”也成为行业中的重要前沿方向。然而,当前的SDV模式尚处于探索时期,随着软件在整车中的比重越来越大,软件故障也逐渐演变成为汽车召回主因。如何降低甚至避免汽车软件故障、提高汽车安全性是整个汽车行业需要深思的问题。

昆易电子成立于2011年,成立至今拥有32项知识产权,280多位员工,研发占比60%以上,其愿景是让研发更简单,定位是嵌入式研发汽车测试工具解决方案和服务。服务的行业有汽车、教育、航空航天、轨道交通。产品和解决方案有基础软件的开发、仿真测试平台、数据采集和分析工具、ADAS数据闭环解决方案、测试服务等。

在智能化、网联化的趋势下,近年来昆易电子着重于自动驾驶领域,在自动驾驶数据采集、图像处理算法、数据注入、虚拟仿真测试等方面持续发力,开发出一系列高性能工具与定制化解决方案,以应对汽车电气智能化带来的变化与挑战。

经过10年的发展,昆易逐步建立了涵盖系统开发、软件、硬件、算法、测试等智能的完善的研发团队。未来,昆易将围绕自动驾驶工具链持续投入研发,致力于成为拥有自主技术、国际一流的完整工具链提供者。

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