2023自动驾驶测试解决方案白皮书

解自决方案动简介驾驶测试 ni.com 02 VADIASD首Y席A产R品A经M理ADOSS 了解NI解决方案 自动驾驶测试 线测试(EOL)，以应对当今和未来的自动驾驶技术。 自和动面向驾未驶将来全的新测技试术系引统入。N汽I提车供行以业软，汽件车为需核要心更，开为放灵平活台为SIL基、础HI的L,自以动及驾传驶感测器试融方合案、传，涵感盖器数特据性采分集析、电数子据零回部灌件、下 03自动驾驶数据采集系统 05自动驾驶数据回灌和HIL测试系统 07域控制器验证测试系统 09毫米波雷达测试系统 11紧缩场(CATR)测试系统 13车联网(V2X)功能测试系统 15车联网(V2X)一致性测试系统 17车联网(V2X)嗅探器 19传感器融合HIL测试系统 自动驾驶数据采集系统 在法。道自路动测驾试驶期系间统记需录要传多感个器高数带据宽和传地感面器实，况每数秒据产，生以大验量证数传据感，器准功确能高并效训的练采自集动、储驾存驶和算转 移个采这集些系数统据具。需有要设采备集性系能统高在，技保术证前质瞻量性情好况以下及做可到扩成展本性可强控的，同特时点紧。跟行业技术发展。整 客户需求 01 同步―为传感器和汽车网络接口提供微秒级精度。 02 不范要断求变。化的需求－技术需要适应不断变化和迭代的汽车规 03 可视化。 数车存据储量数－据管量理为以数G百B/Ts为B，量同级时的确数保据在创道建路和测捕试捉期，间每数天据每的辆 04 数测量据、质无量损和数成据本处－理在和数数据据生精命简周。期一开始即实现I/O精确 05 集案，成避系免统复―杂不的再安每装种过传程感，降器低使故用障一风个险独。立的采集解决方 NI解决方案 01 更步，好边的缘数计据算质能量力―实仪现表智能级I数/O据，高压带缩宽。，高精度定时和同 02 更方案安和全高且低性价成比本的的存数储据即存服储务－(S完Ta全aS加)订密阅的模企式业。级存储解决 03 更耗并集减成少化出的错系风统险－。使用一个系统，可减小占用空间、降低功 “我到线们常见通驾常驶将场PX景I机的箱实部况。署摄在像车头辆、超中声，并波实将、况车其辆连总接 在算测和试环台境上传训感练器并数验据证接计着算使机用的这视些觉深度数学据习 法。” 法雷奥(Valeo)测量设备DerekO'Dea 和工具开发经理 AD车A辆S传 感器 + 网络 (运IP算C) OS1 存储 摄像头2 CAN、LIN、FlexRay 汽车以太网 以太网3 定时和同步 FPGA协处理器 内部存储器 RAID控制器 数据采集PXI 同步 移动4 系统高内带数宽据10MHz 时钟 数据软件标注 外部存储器 数检据索解的软析件和 系统高内带数宽据 同步 移动4 10MHz时钟 数据回灌5PXI ECU OS1 存储 (运IP算C) 摄像头2 CAN、LIN、FlexRay 汽车以太网 以太网3 定时和同步 FPGA协处理器 内部存储器 RAID控制器 车载电源（备用电池） 1操作系统2GMSL，FPD-LINK，基于FPGA31Gb至50Gb（包括RDMA）4PCIExpress总线5本解决方案简介未涉及数据回灌 图01 主要规格 最大数据速率 6GB/秒（使用多个存储设备时高达15GB/秒） 存储容量 选高达项）200+TB（通过SeagateLyveMobile和第三方存储 同步 <1μs 摄像头接口 FPD-LINK、GMSL、千兆以太网、以太网、USB 车辆网络支持 汽车以太网、FlexRay、CANFD、LIN 雷达、激光雷达、超声波支持 通过车载网络和以太网 以太网设备 高达50Gb以太网 工作电压范围 9VDC至30VDC 应用软件 DataRecordAD－高性能数据移动和数据同步软件 支持的文件格式 M使D用F4其、T他DM文S、件KI格TT式I、Parquet，并且可以通过文件转换和插件 数据标签 通Ko过nrgaRdPCTeAcPhIn与olDoagtiaesR开ec发ordAD连接的预贴标签工具，由 数据采集应用程序的示意图 NI的优势 面义、向灵未活来性的和系第统三－方硬开件放和性软件自定 不灌仅和仅自动是驾采驶集H—I用L的于统数一据工采具集链、回 务厂商等生态系统专家支持 系伙伴统体集系成、和以升及级来－自NIIT强厂大商的和合云作服 自动驾驶数据回灌和HIL 将回灌和HIL测试集成到单个系统来提高测试效率 测试系统 验知、证规自划动和驾控驶制域算控法制是器确上保运自行动的驾感驶功关能键能。行够业安需全要、可通靠过地实投施放不到同市的场测的试方试法覆（盖如能回力灌，从和而HI将L）大来部有分效测地试扩从展外测场覆测盖试率。转移到实验室，从而提高测试 保自动驾驶功能的安全运行。 在过域准确控地制注器上入测从车试辆复中杂采的集算法的真需实要道通路覆数盖范据围来，复以现纳场入景路。测时试遇还到必的须极扩端大困建难几乎或数危量险无场限景的。借边助缘仿场真景，，能从够而创确 回灌测试需求 01 以式与向实系际统试回驾灌期外间部相数同据的。车辆处理方 HIL测试需求 01 场景。 使控制用仿器真相场信景它正激在励处感理知真系实统，世使界域的 02 将型工硬具件I集/O成与。多种场景仿真软件和模 常见的测试需求 01 据同步。 通动驾过驶多域个I控/O制和器汽，车严总格线控信制号定连时接和自数 02 确断集保成系更统的多的可扩摄展像性头，、使雷系达统、激能光够雷不达和测等自试动要驾求驶。传感器，满足未来的I/O 03 范围的可靠性和可重复性。 通插入过传直感接器注的入比技特术流将，故提障高、测帧试延覆迟盖等 NI自动驾驶数据回灌/HIL系统：优势 确的记保录来自文N件I的采同集步系数统据或回其他灌有。时间戳 具之间的互操作性。 集同来成源场景信仿号真，软从件而和充模分型提，高并测注试入工不 的用例和场景，尽可能扩大实验 通过在实验室仿真环境中运行更多室测试覆盖范围，减少外场道路测试 N计I到统验一证的等工具各链个能阶段够的可测靠试地，完帮成助从工设 程师加快开发速度。 I/O，满足快速增长的测试需求。 借雷助达N和I用GN于S摄S传像感头器、及雷总达线、V的2X一、系激列光 提统中供实统现一数的据测回试灌系和统H架IL构测，试在之同间一的系 项目。 工具。灵活配置系统组成并具有可扩 开放的软硬件平台，兼容第三方开发展性，确保系统可以满足未来需求。 来平台回。切换，同时提供统一的数据采集 环境服务器 主机接口 PXI实时控制器 GPUHIL 的缓存 回灌数据索解的软析件和检 用据于或预仿真采数集据数 回灌数据/测试结果存储或云服务器 场建景模和软环件境 RDMA 序测试列 测结果试 RDMA RAID控制器 PXI存储模块 FPGA协处理器 定时和同步 以太网2 车载以太网 CAN、LIN、FlexRay RHeILplAaDy应an用d 软件 负载器和仿真传感汽车模型 场景模型 实时处理器 摄像头1 高带据宽迁系移统3内数 同10步M时H钟z 存储器(OS) 信号调理与故障注入 NIREPLAYANDHILSYSTEMAD规范 ECU HIL组件 1基于GMSL、FPD-LINK、FPGA 回灌组件 21Gb至50Gb 3PCIExpress总线 图02 开环回灌和闭环HIL应用程序示意图 “AD和ADAS需要结合不同的测试方法，这虽然很有挑战 01 R数e据pl吞ay吐an、d定H时IL和A同D软步件、与功域能控包制括器：连环境接的、完接全口自。定义、数据存储，与仿真 02 P能X力I技术可可实提现供低硬至件纳和秒软级件同故步障和处定理时控用例制，。从而能够可靠地执行各种测试 03 模驶块传感化硬器件接可口生、汽成车信总号线来通仿信真和自通动用驾I各/O种，传从感而器测的试自协动调驾情驶况域。控制器上的 04 具He备xa硬g件集(V成ire开s)放、性Ap，p可lie与d 交互。 I及nt更ui多tio仿n、真IP和G建、模An软sy件s、提ai供M商ot进ive行 05 一法，种用以于软连件接为和中获心取的I开T基放础式结方构 进一步。” 并朝着实现真实和虚拟测试相结合的全面测试策略迈 性驶，汽但车对至于关保重证要驾。借驶助员N和I乘解客决的方安案全，我并们最可终以实构现建自系动统驾， ThomasHerpel博士 高级经理，ZFMobilitySolutions 和Az云ur服e、务AW提S供、商S（ea如gaMteic等ro）s的of数t据。 在围，涵盖车辆的感知、规划和控制，辅助车辆在行驶中采取适当的行动，从而确保车辆及周 域控制器验证测试系统 自动驾驶汽车是当今最复杂的待测系统之一。自动驾驶域控制器是自动驾驶汽车的核心所 和环境；的并安规全划。车域辆控的制路器线必和须轨能迹够。从各多家个公传司感纷器纷获开取始同设步计数和据构；建检自测己物的体自、动相驾隔驶距域离、控车制道器效，率将之汽间车找网到络平和衡传点感。器测与试消这费种类平电衡子对产于品制组造件可相靠结的合自，动汽驾车驶制汽造车厂至商关必重须要在。高算力和高 客户需求 01 验证域控制器平台的功能，例如： 热性能 功耗 汽车网络功能 自动驾驶传感器接口功能 PCB电气测量 GNSS功能 02 根系统据域控制器的设计变更，快速调整 03 满足自动驾驶汽车的上市时间要求 PXI系统DIO 数字万用表SMUCAN 汽车以太网 域控制器（待测件） LabVIEW 测试执行软件 TestStand 机架和基础设施 第三方硬件（可选）热成像仪 电源电子负载 图03 域控制器验证测试应用的示意图 01 HPC/多域控制器测试仪 DUT NI解决方案 用测于量C/生AN成、等车的载模以块太化网硬、电件流，可和根电据压您 的I/O需求定制系统。 02 灵利用活您且可现与有第的三硬方件硬和件/或互满操足作您，要以求便的统硬轻松件连来接完的善系NI或统第。利三用方可磁与盘P阵XI列系(率R传AID输)存数储万设亿备字,节以数高据达。15GB/s的速 NI的优势 置I/O。 N平I台提具供备了模灵块活化的硬软件和互一联组系可统配，该 N即I可的测解试决域方控案制只需器使的用多种一功个系能，统包， 括功率汽测车量总、线电、气网测络量接等口。、热性能、 来的设计要求快速进行调整。 N确I的保模系块统化具硬有件可和扩互展联性，软可件根架据构未， 毫米波雷达测试系统 自才动能紧正急常制工作动。(A随EB着)或汽倒车车雷侧达后的方发预展警，测系试统变(RC得T更A)具等挑安战全性和，自因动为驾参驶数功测能试都和需仿要真依测靠试雷都达需复性要。更同多时的，测组试织覆也盖不率能。忽此视外未，来要的满需足求可，靠例性如需更求高，测带试宽的系统传感需器要或具不有同更的高天的线精度设和计。可重 客户需求 01 仿真雷达障碍物。 针1G对Hz7或7G4HGzH或z带79宽GH下z进频行段参雷数达测在量并 02 造商要求。 执便行符可合重验复证、和准生确产和测可试靠的的原测始试设，备以制 03 在驱仿动真和和微测波量暗仪箱器功仪能表。中集成处理、 PXI系统 硬件软件 待测雷达 ECU 传感器 微波暗箱 毫NI米75波-8射2频GH头z 功耗/电压 MES集成 数据管理测试管理测试开发DUT控制 控制器CAN 可变延迟发生器 可和干选扰的功测能量 数字万用表 图04 雷达测试应用框图 吉利汽车 驾驶的研发程。” 于动雷术达研性究能。此测试进和N雷I达仿真，可帮化助方我法们同加时快适自 “N延技I迟的的毫软米件波，雷有外达助，技于术我灵实们活现更的了深平业入台界地超进高行带汽宽车和雷低达用 NI解决方案 01 和参数测量，从而缩短测试时间。 车高度载雷可达重测复试且系准统确