昆易电子智驾回注与仿真注入解决方案

作者: 来源: 盖世汽车 2023-06-30 13:58:09

 

智驾研发测试中的痛点包括AI算法的不可解释性、Corner Case测试场景复现困难、ADAS功能误触发难验证和MIL/SIL处理器性能差异。


【资料图】

昆易电子通过路采的场景数据回注,还原传感器路采原始数据。利用场景仿真软件虚拟传感器数据注入,拓展控制器测试场景的丰富性。2023年6月15日-16日,在2023第六届自动驾驶与人机共驾论坛上,昆易电子算法及注入事业部总监王思远表示,昆易智驾仿真优势在于定制HDMI分辨率帧率;对不同串行解串器适配;保证多路视频时间戳和域控触发信号同步;支持以太网节点仿真等。

王思远 | 昆易电子算法及注入事业部总监

以下为演讲内容整理:

昆易的使命是“让研发更简单”。

智驾研发测试背景

众所周知,智驾算法的开发离不开AI算法。首先,由于AI算法的不可解释性,需要进行大量的测试和验证。

其次,由于智驾场景的复杂多样性,Corner Case测试场景复现困难。因此需要相关的测试手段验证和问题排查。

第三,对智驾功能而言,有些场景的ADAS功能误触发难验证。我们希望通过原始的传感器对数据回灌进行复现。

第四,相对于硬件在环HIL而言,MIL/SIL 处理器存在性能差异,可能会导致在此层面的部分验证结果不一致。

总体而言,智驾研发测试需要相关的算法在最终的量产线上进行验证,并保证产品交付的质量。基于以上两种需求,昆易会提供路采的数据回注,还原传感器路采原始数据。同时,借助场景仿真软件,借助其中的虚拟传感器模型产生原始数据,拓展控制器测试场景的丰富性。

昆易电子智驾路采回注

昆易主要围绕视频注入进行路采数据回注的功能方案设计。

从工作模式来讲,我们支持仿真注入和路采回灌;从性能层面来讲,我们支持目前市面上绝大部分的相机;从分辨率层面来讲,最大支持800W像素30fps的高分辨率相机。在回注过程中,我们也会进行相关的故障模拟,主要包括视频帧故障模拟,模拟类似于相机丢帧、异常、重复帧等现象;也支持协议层面的故障模拟,如I2C层面的故障模拟,针对故障诊断功能进行测试。

在为客户进行相关注入的过程,昆易主要完成以下几块内容:

首先是I2C协议握手,在视频注入板卡和控制器间建立高速串行链接 。

其次是信号格式转换,将HDMI的信号转换为MIPI/DVP信号 。

第三,是客户的自定义或标准视频源的格式匹配。

第四,支持各类相机的格式匹配,包括常见的RAW和YUV等格式视频输出 。

第五,支持自定义信号。如非图像类的信号,通过信号模拟的方式进行仿真。

最后,对智驾而言,会有多路视频的要求,一般车外可能是11路的相机。我们也需要有较好的手段去同步这些相机,同时我们也支持相关的总线信号的仿真、回注和以太网回注。

总体而言,昆易在路采回注解决方案的主要优势包括——首先我们可以定制相关分辨率,车上的相机分辨率复杂且多样,我们可以通过HDMI分辨率的定制帧率,来满足回注或仿真的场景需求。

其次,在为客户提供各种方案的过程中,昆易积累了很多经验,包括对各类串行解串器的适配。目前主要是美信和TI,也支持CMOS Sensor芯片的适配,另外也支持市面上常见的SOC,包括英伟达、地平线、华为、黑芝麻等。

第三,关于如何同步多路相机,昆易通过借用路采时获得的图像时间戳,通过域控的曝光触发信号进行视频图像帧的同步触发。

第四,昆易支持中间件数据的订阅和传输。可以借助节点仿真模拟车上的状态保持、协议握手的过程,从而更好地利用路采的数据片段。

从回注数据流图来看,目前昆易会提供两部分内容。分别是服务器内的回注管理系统和数据转换板卡,板卡主要分为三类——视频注入、总线通讯和以太网转换。

图源:昆易电子

视频注入主要借用HDMI转Fakra的方式进行格式转换,以模拟真实的相机链路;总线层面支持CAN/LIN/Flexray三类协议,也支持超声波的DSI3等传输;以太网层面完成了普通以太网和车载以太网的转换,从而完成域控绝大部分传感器的信号回灌要求。

此外,为满足客户对减少测试周期的要求,昆易提出了Log HIL集群化的方式,进行数量的堆叠、场景回灌的管理及结果分析的调度,从而更好地节省测试时间。

图源:昆易电子

目前典型的案例是我们为客户提供的Log HIL场景,能够满足客户多相机的要求,一般会有“7+4”的行泊一体功能,也支持激光雷达、毫米波雷、4D毫米波雷达、RTK以及外围的LIN/Flexray等全链路的回灌,帮助客户实现集群化的路采数据片段的连续回灌,完成场景回灌验证及场景切片功能。过程中,完成智驾功能的激活、状态转移和状态监控。

昆易电子HIL仿真注入

借助HIL系统,昆易按照如下层级进行了划分:

图源:昆易电子

从最上层看,我们会提供上位机,主要包括集群管理,以及单节点软件。从集群来讲,主要涉及多域联合仿真和域间信号的交互分析;HIL 单节点包括传统的项目配置、试验管理,也支持总线分析以及和集成相关的测量标定诊断工具。

中间层会有自主设计的同步设备,完成不同域HIL的内存交互以及时间同步的硬件需求,提升域间通讯的低延迟和高同步。

单机主机主要包括三块内容,第一场景仿真软件,包括静态地图、动态地图、交通流、传感器仿真模型。我们也支持多家的场景软件接入;第二模型,主要做虚拟控制器节点的仿真,车身本体模型以及接口模型,驾驶员模型和动力学模型以第三方商业软件进行接入;第三HIL接口,我们会完成自己板卡的驱动开发,上网机接口及对客户的场景接口的定制和集成。另外也支持PPS和串口的模拟通讯卡,以及通用IO板卡等。整个系统的电气机械集成,我们都可以进行相关的定制和开发。

关于软件,昆易有自主开发的HIL上位机软件,包括测试管理、环境配置和自动化测试软件,支持市面上常用的场景软件,如Prescan、Carmaker、VTD。国产的像51Sim-onePanosim、PilotD以及开源的三方软件。

车辆动力学方面支持接入基于SIMULINK的动力学模型、CarSim、AMESIM以及国内高校的或自研的车辆动力学。

关于HIL集成功能演示,我们接入了国内的一款场景软件,进行了完整的闭环验证。包括各类硬件平台、视频注入、总线节点仿真以及用例和自动化的过程。

图源:昆易电子

在帮助客户做智驾HIL过程中,配合仿真软件,我们能够解决回灌场景泛化能力不足的问题,包括仿真视频的注入,开环和闭环的注入,支持各种模式相机的要求以及视频协议的仿真,帮助客户实现HIL闭环的低延迟。

关于昆易电子

昆易电子成立于2011年,员工人数450+,主要以研发人员为主。昆易的客户分布广泛,包括各类整车厂、零部件Tier1以及学院和高校等的项目合作。

除了上述方案,昆易也支持车端测试场景和实验室测试场景。

车端有完整的智驾路采方案,包括总线仿真、远程车辆总线数据采集、匹配标定解决方案以及云平台大数据解决方案。

实验室层面有整套的HIL仿真测试平台、网络测试台、Desk HIL的轻量型测试平台以及集群HIL测试工厂方案。

昆易电子的总体工具链框架包括四大部分,分别是大数据、管理平台、软件工具和硬件工具,实现了全栈自研。

总体而言,昆易电子已具备完整的系统开发能力;具备自下而上的完备研发团队;多年来也积累了扎实的技术基础;针对测试需求,具备核心技术壁垒;基于长期的服务,昆易也赢得了客户的口碑。

 

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