2023年,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(ICV)毫無(wú)疑問(wèn)是汽車行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向之一,其正處于商業(yè)化初期階段,技術(shù)正在快速演變,產(chǎn)業(yè)布局不斷加速。該行業(yè)當(dāng)前機(jī)遇、風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)并存,亟需標(biāo)準(zhǔn)化的管理措施。
目前,我國(guó)發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的意見(jiàn)》,提出了加強(qiáng)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全管理、規(guī)范在線軟件升級(jí)、強(qiáng)化產(chǎn)品管理和保障措施等11條要求。業(yè)界已就使用多支柱認(rèn)證方法來(lái)測(cè)試和評(píng)估自動(dòng)駕駛以支持產(chǎn)品審批管理達(dá)成共識(shí)。鑒于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(ADS)和功能驗(yàn)證的復(fù)雜性,仿真測(cè)試和驗(yàn)證已成為產(chǎn)品審批管理流程中不可或缺的一部分。
1、智能駕駛的“數(shù)據(jù)閉環(huán)”
各企業(yè)正在積極構(gòu)建智能駕駛領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)閉環(huán)”平臺(tái)。這意味著數(shù)據(jù)將用于指導(dǎo)業(yè)務(wù)和實(shí)踐,而迭代優(yōu)化是在閉環(huán)中執(zhí)行的。這個(gè)過(guò)程催生了對(duì)數(shù)據(jù)處理工具、場(chǎng)景管理平臺(tái)以及仿真和再現(xiàn)等的應(yīng)用需求。中國(guó)汽車數(shù)據(jù)中心(ADC)打造全面的ICV仿真和驗(yàn)證解決方案,覆蓋從數(shù)據(jù)采集和場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建到仿真測(cè)試和驗(yàn)證等各個(gè)方面。在這一過(guò)程中,NI持續(xù)為之賦能。
在數(shù)據(jù)采集方面,ADC擁有完善的數(shù)據(jù)采集與處理流程,在數(shù)據(jù)采集汽車改裝、傳感器安裝設(shè)計(jì)、汽車多傳感器校準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)采集與管理等領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。ADC建立了通用傳感器開(kāi)發(fā)接口的模型系統(tǒng),可確保便捷的傳感器系統(tǒng)集成和擴(kuò)展,為開(kāi)發(fā)可復(fù)用的傳感器接口和數(shù)據(jù)采集服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。ADC還開(kāi)發(fā)了用于多傳感器異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效解析和集成處理技術(shù),可過(guò)濾掉傳感器之間的冗余和無(wú)效信息,降低軟件處理負(fù)載,從而保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,形成高效、輕量化的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。
ADC的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)建立在采集軟件、硬件系統(tǒng)和汽車特性之上。該平臺(tái)的標(biāo)配是一個(gè)智能相機(jī);前、后、左前、右前、左后、右后、駕駛室七個(gè)高清相機(jī);1個(gè)高分辨率毫米波雷達(dá);一個(gè)低線程/高線程激光雷達(dá)地面實(shí)況系統(tǒng);高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS);以及天氣監(jiān)測(cè)設(shè)備。該平臺(tái)可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制。采集硬件獲取不同類型的信號(hào)。采集軟件對(duì)傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行處理和存儲(chǔ),并通過(guò)專門的數(shù)據(jù)清理平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、去噪和脫敏。此外,ADC開(kāi)發(fā)的場(chǎng)景數(shù)據(jù)處理軟件NdsCleaner可對(duì)不同采集平臺(tái)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,將場(chǎng)景數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換為ROS和ASEva,對(duì)不同的數(shù)據(jù)源使用相同的頻率,并對(duì)場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。采集平臺(tái)處理的數(shù)據(jù)可用于構(gòu)建自動(dòng)駕駛場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)、分析駕駛行為、設(shè)計(jì)測(cè)試目標(biāo)和驗(yàn)證規(guī)則、對(duì)傳感器性能進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試和評(píng)估,以及標(biāo)記ICV環(huán)境感知數(shù)據(jù)。
采集平臺(tái)配置解決方案
在場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)方面,ADC基于在駕駛場(chǎng)景領(lǐng)域的多年運(yùn)營(yíng)和探索,開(kāi)發(fā)了成熟的場(chǎng)景工具鏈、場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)和仿真測(cè)試應(yīng)用系統(tǒng)。駕駛場(chǎng)景工具鏈集成了六大模塊:場(chǎng)景數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、場(chǎng)景數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、場(chǎng)景數(shù)據(jù)標(biāo)記平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、場(chǎng)景轉(zhuǎn)換工具和場(chǎng)景大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。其功能包括數(shù)據(jù)收集、處理、標(biāo)記、管理和應(yīng)用。根據(jù)不同的需求,ADC構(gòu)建了兩個(gè)場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù):典型場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)和連續(xù)場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)。所有數(shù)據(jù)由管理平臺(tái)統(tǒng)一管理。場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)中的場(chǎng)景可以作為仿真測(cè)試用例的主要來(lái)源,并為這些用例提供測(cè)試內(nèi)容。借助先進(jìn)的仿真軟件和設(shè)備,用戶可以執(zhí)行模型在環(huán)(MIL)、硬件在環(huán)(HIL)、駕駛員在環(huán)(DIL)、車輛在環(huán)(VIL)及其他仿真測(cè)試。ADC根據(jù)自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)流程和數(shù)據(jù)需求,在V-cycle開(kāi)發(fā)過(guò)程中,基于自然駕駛數(shù)據(jù)構(gòu)建框架和相關(guān)工具來(lái)建立場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù),在ICV開(kāi)發(fā)和測(cè)試領(lǐng)域進(jìn)行基于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,并建立團(tuán)隊(duì)所需的能力。
仿真測(cè)試和驗(yàn)證是產(chǎn)品審批管理中不可或缺的部分。仿真測(cè)試平臺(tái)的實(shí)時(shí)性能 、建模和仿真能力、數(shù)據(jù)可追溯性會(huì)影響仿真工具鏈的可信度。因此,在 構(gòu)建仿真平臺(tái)時(shí)必須 滿足各種嚴(yán)苛的要求。ADC基于NI產(chǎn)品構(gòu)建了完善的智能駕駛HIL仿真驗(yàn)證平臺(tái),包括軟件平臺(tái)、硬件平臺(tái)和仿真建模。整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程涉及傳感器和動(dòng)力學(xué)建模、仿真設(shè)備開(kāi)發(fā)和平臺(tái)集成調(diào)試。NI VeriStand軟件具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,可以開(kāi)發(fā)與工具鏈中其他平臺(tái)兼容的數(shù)據(jù)通信接口,形成一個(gè)由集成場(chǎng)景仿真軟件、動(dòng)力學(xué)模型和測(cè)試管理軟件傳感器模型組成的閉環(huán)數(shù)據(jù)平臺(tái)。NI硬件提供各種實(shí)時(shí)處理器和I/O模塊。它們基于開(kāi)放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確保客戶將最新的PC技術(shù)應(yīng)用于HIL測(cè)試。借助強(qiáng)大的多核處理器、FPGA和數(shù)據(jù)采集技術(shù),NI PXI硬件可擴(kuò)大測(cè)量范圍,提高測(cè)性能。部分NI PXI產(chǎn)品還提供業(yè)界卓越的頻率和精度規(guī)格。NI硬件系統(tǒng)的高采樣率、高分辨率、實(shí)時(shí)系統(tǒng)能力等特性確保了仿真工具鏈的出色數(shù)據(jù)精度和質(zhì)量。
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2、V2X仿真測(cè)試系統(tǒng)
ADC還提供基于NI產(chǎn)品的車聯(lián)網(wǎng)(V2X)仿真測(cè)試系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)底層構(gòu)成了基于NI RF收發(fā)儀的RF環(huán)境仿真功能。PXIe-5841 PXI矢量信號(hào)收發(fā)儀可實(shí)現(xiàn)GNSS信號(hào)仿真,USRP-2954R USRP軟件無(wú)線電設(shè)備負(fù)責(zé)控制V2X通信信號(hào)的發(fā)送和接收。3D交通場(chǎng)景仿真則提供了虛擬交通場(chǎng)景測(cè)試用例,以實(shí)時(shí)展示3D測(cè)試場(chǎng)景信息和測(cè)試用例狀態(tài)。場(chǎng)景生成的數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接布?,?dòng)態(tài)生成V2X信號(hào)、GNSS信號(hào)和CAN信號(hào)。待測(cè)設(shè)備(DUT)的V2X車載單元根據(jù)自身信息(CAN信號(hào))、V2X信息和GPS信息提供反饋和預(yù)警,以完善HIL測(cè)試。
在中國(guó)汽車數(shù)據(jù)中心(ADC)的行業(yè)合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)中,其還為中國(guó)的許多汽車制造商打造了全面的ICV仿真解決方案。例如,ADC提供了海量的駕駛數(shù)據(jù)和豐富的駕駛場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù),建立了龐大的服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù),并構(gòu)建了完善的HIL仿真測(cè)試平臺(tái)。測(cè)試平臺(tái)包含VTD場(chǎng)景仿真軟件、CarSim車輛動(dòng)力學(xué)軟件、VeriStand驗(yàn)證管理軟件、ECU-TEST自動(dòng)化測(cè)試軟件、HIL機(jī)柜、實(shí)時(shí)處理器、視頻注入模塊以及超聲仿真硬件。借助該測(cè)試平臺(tái),汽車制造商可以進(jìn)行仿真、驗(yàn)證和自動(dòng)化測(cè)試,完成從數(shù)據(jù)采集到仿真和驗(yàn)證的整個(gè)ICV仿真和驗(yàn)證過(guò)程。
智能駕駛HIL仿真和驗(yàn)證平臺(tái)
未來(lái),ADC將繼續(xù)基于海量數(shù)據(jù)資源和場(chǎng)景仿真,構(gòu)建全棧在環(huán)仿真工具鏈。在構(gòu)建先進(jìn)的自動(dòng)駕駛汽車仿真平臺(tái)和工程驗(yàn)證服務(wù)方面,ADC將與NI合作,為眾多智能汽車制造商和研究機(jī)構(gòu)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),并快速部署解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)高級(jí)自動(dòng)駕駛法規(guī)要求和實(shí)驗(yàn)室能力構(gòu)建需求。