在高级辅助驾驶（ADAS）和自动驾驶汽车（AV）领域，通过同步记录实车在实际工况场景下ADAS系统的各种传感器数据，再同步回放车辆在实际工况场景中记录的数据。上述过程可以在实验室环境下对实际工况场景进行再现和分析；也可以作为ADAS ECU测试的激励信号，在测试环境下分析和监控ADAS ECU的响应状态，实现ADAS ECU的软件测试；记录的数据使实车工况场景重复测试成为可能，作为ADAS系统性能评估的依据。
常见ADAS系统的车载传感器包括摄像头（Camera）、雷达（Radar）、激光雷达（LIDAR）等。这些传感器感知外部物理信号，经过处理后通过总线接口技术将数据传输给ADAS ECU。摄像头处理器采用高速视频接口（FPD-Link III或者GMSL），同时传输4个摄像头的视频数据；雷达处理器采用标准CAN总线进行数据传输；激光雷达处理器采用车载以太网接口进行数据传输。
为满足车载环境使用，保证多个传感器数据采集和回放的实时可靠，兼顾软件开发和程序编译等性能需求，ADAS传感器数据采集和回放系统选用NI PXI机箱，机箱内安装有高性能的控制单元和多个功能模块，机箱外接磁盘阵列，系统整体架构如下图所示。
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ADAS传感器数据量比较大，为满足长时间的数据采集工作，采用磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Drives，RAID）拓展数据文件的存储空间。磁盘阵列和下位机（PXI机箱）通过RAID控制器（RAID Controller）以菊花链方式连接。
ADAS传感器数据采集和回放系统主要用于两种工作场景，ADAS传感器数据采集和ADAS传感数据回放。
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同时采集和回放多路视频数据，支持Maxim和TI视频数据传输方式
匹配多种通信接口，包括CAN、车载以太网、FlexRay等
配备容量为24T的磁盘阵列，数据传输速度600MB/s以上
支持同步时间设置和调整
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硬件 |
功能及特点 |
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PXIe机箱 |
高性能PXIe机箱，系统带宽高达24GB/s |
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PXIe控制器 |
高性能PXIe控制器，Intel Xeon 8核处理器 |
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FPGA板卡 |
FlexRIO板卡用于对视频数据进行处理，与其他总线数据进行时间同步 |
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适配卡 |
匹配GMSL和FPD-Link等摄像头接口，转换为FPGA板卡的LVDS接口 |
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以太网接口模块 |
100/1000BASE-T1 车载以太网接口模块 |
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CAN接口模块 |
CAN网络接口模块，用于CAN/CAN FD总线通信 |
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RAID存储单元 |
磁盘阵列，包含RAID控制器和6个硬盘驱动器，拥有5 GB/s以上的持续存储速度 |
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软件 |
功能及特点 |
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LabVIEW |
硬件配置和软件开发环境，具有良好的拓展性，可以与定制的软件接口进行数据交互 |
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数据采集和回放软件 |
完成数据采集和回放功能，支持数据实时显示和导出功能 |
使用环境
ADAS传感器数据采集和回放系统适用于车载环境，安置于驾驶舱，避免雨淋，烟尘，振动冲击，强电磁场环境。
试验温度：-20～45℃，避免局部过热
试验湿度：10%～90%R.H.（90% R.H.时温度为35℃）
支持车载安装方式，采用车载12V或者24蓄电池供电
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型号 |
CBN-A24 |
CBN-A44 |
CBN-A88 |
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Host |
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Type |
Fanless Embedded Computer |
Industrial Server |
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CPU |
Intel i7, 4 Cores, 2.8G |
Xeon 3104, 6 Cores, 1.7G |
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RAM |
16 GB |
16 GB |
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SSD |
1 TB |
1.9 TB |
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Network |
3x GbE |
2x 10GbE |
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Op. Temperature |
-20 ~ 70℃ |
0 ~ 45℃ |
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Non-Op. Temperature |
-40 ~ 85℃ |
-40 ~ 70℃ |
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Dimension |
170 (W) x 225 (D) x 200 (H) mm |
304 (W) x 295 (D) x 132 (H) mm |
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OS |
Windows 10 CHT |
Windows 10 CHT |
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Display |
1x DVI-I 2x Display Ports |
1x DVI-D 1x HDMI |
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Video |
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Channels |
2 |
4 |
8 |
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Frame Rate |
Up to 60 FPS |
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Resolution |
720P, 1080P |
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Format |
H.264/AAC |
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Camera |
3G-SDI with 1/3" Progressive Scan CMOS or HDMI |
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CAN BUS |
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Channels |
4 |
4 |
8 |
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CAN Speed |
Up to 1Mbit/s |
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Protocol |
CAN 2.0A, CAN 2.0B |
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GPIO |
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Analog Input No |
- |
16 |
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Control Box |
Buttons: Record, Event, Cancel Alarm Lights: Running, Recording, Event Trigger, Alarm |
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多功能行车纪录器软件规格
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提供多种类型传感器于单台计算机下之同步录制功能, 包括8路摄影机, 8路CAN Buses, 16路AI模拟讯号输入
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提供H.264硬件影像压缩, 降低储存空间使用量与提升硬件效能
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提供H.264硬件影像解压缩, 提升回播效能
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提供AAC声音同步录制功能, 将当下之车况描述以声音方式录制下来
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提供8路摄影机可实时观看与录制60 FPS之影像祯率与1080P Full HD之影像分辨率
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提供透过网络接口录制一路Velodyne光达UDP封包
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提供单路影像画面与多路影像画面切换
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提供实时讯号图显示
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支持双屏幕输出, 可同时显示多路实时影像画面, 或是实时讯号图
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可透过Velodyne提供之Point Cloud Viewer观看光达图
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提供快速回播功能, 同时回播多路影像画面, 并且以一个影像画面的时间为基础, 与其他多条讯号曲线进行同步回播; 可快速移动到选取的时间点或是事件纪录点进行快速回播功能
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支持将CAN讯号同步回播到实体接口, 此功能是以1ms软件定时器来控制数据回播, 实际准确度可能会因操作系统性能影响
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支持细部回播功能, 可将影像转成以Frame-based的形式进行局部影像的单张往前或往后回播
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支持将CAN讯号以CSV形式导出储存
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考虑行车安全下能兼顾功能执行, 本系统提供外接讯号控制盒, 作为快捷功能之执行, 包括录制按钮, 事件纪录按钮, 取消警报按钮等, 与系统运作灯号之显示, 包括撷取灯号, 录制灯号, 事件纪录灯号, 警报灯号等, 无须鼠标与屏幕之操作
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提供系统操作讯息记录功能, 记录各项系统功能之执行过程
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提供多种警报讯息之立即告警, 并显示于讯号控制盒上的警报灯号, 警报类型包括CPU使用率持续过高, 储存空间过低, 影像讯号遗失, CAN讯号遗失, IO讯号撷取错误等
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支持将影像与CAN数据导出到DIAdem专业数据分析软件, 作为进一步数据分析与同步显示之用途
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可直接在快速回播功能中, 以选取的时间点, 加上转出时间(秒数), 将所有影像与CAN数据导出
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具备批次转文件功能, 将录制过程中的所有事件纪录时间点, 以预设之事件往前秒数与事件往后秒数, 一次导出所有事件纪录当下的数据
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透过DIAdem提供之Scripting语言, 自动将影音数据与CAN讯号整合并汇入DIAdem内进行同步回播, 让用户快速在DIAdem软件下进行分析与运用
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