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ADAS传感器数据采集回放系统

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 LVDS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。

系统组成
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。
整个系统配备多个接口模块,支持并行拓展功能。CAN接口和以太网接口符合车载通信接口规范,可以直接接入进行数据采集和回放;高速视频接口需要按照接口规格匹配对应的适配卡,由FPGA完成图像数据的处理和传输;单个FPGA板卡无法满足多路视频数据处理,可以并行拓展FPGA板卡数量。
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。

主要功能
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

推荐配置

硬件

功能及特点

PXIe-1095

高性能PXIe机箱,系统带宽高达24GB/s

PXIe-8880

高性能PXIe控制器,Intel Xeon 8核处理器

PXIe‑7976

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

适配卡

匹配GMSLFPD-Link等摄像头接口,转换为FPGA板卡的LVDS接口

PXIe-8523

100/1000BASE-T1 车载以太网接口模块

PXIe-8510

车载多协议接口模块,用于CAN/CAN FD总线通信

HDD-8266

磁盘阵列,包含RAID控制器(PXIe-8384)和24个硬盘驱动器,拥有3.6 GB/s的持续存储速度

软件

功能及特点

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

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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