NI硬件在环测试助力自动驾驶

发布时间:2018-10-10
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展会上,NI的ADAS硬件在环测试(HIL)系统展示了完整的针对智能驾驶系统的在环测试能力,实现多传感器融合的硬件在环,涵盖77GHz毫米波雷达,摄像头,LTE-V,GNSS模拟,驾驶模拟器,录播和回放等测试能力。

作为一家以软件为中心的平台供应商NI (美国国家仪器公司,National Instruments,简称NI),在2018中国国际汽车测试展(Auto Testing Exhibition)期间,以“智能网联汽车提供完整的研发验证到产线测试解决方案”为主题,重点展示了汽车安全测试的ADAS_all_in_one的方案。

展会上,NI的ADAS硬件在环测试(HIL)系统展示了完整的针对智能驾驶系统的在环测试能力,实现多传感器融合的硬件在环,涵盖77GHz毫米波雷达,摄像头,LTE-V,GNSS模拟,驾驶模拟器,录播和回放等测试能力。系统使用场景仿真软件(SCANeR studio/Carmaker/Prescan等)产生设定的场景给到智能汽车上不同的传感器,通过屏幕或者数字注入方式给到摄像头,通过NI的车载雷达模拟系统给到毫米波雷达,通过RF射频模块给到V2X模块/传感器,不同传感器收集到的道路反馈数据给到电子控制单元(ECU),ECU综合各类传感数据做融合后进行决策,决策通过搭载有车辆动力学模型的PXI平台执行。

NI展台

NI展台

NI亚太区汽车市场经理贾青超表示,就汽车测试领域而言,NI最重要的方向之一就是ADAS和无人驾驶。第二个是新能源汽车的测试,包括电池,电驱,电控等。第三个方向就是V2X和车载娱乐系统的测试。第四个方向是车身/底盘电子测试。

未来的自动驾驶从感知层面涉及不同传感器,不同传感器的融合是大势所趋,尤其是驾驶层级的L3及更高级别。传感器融合关键技术之一就是同步,因为来自于不同传感器的数据,如果不同步的话,会对ECU的决策及后面的执行造成严重的影响。同步恰恰就是NI平台的优势之一,首先做到系统级同步,在同一PXI平台上模拟毫米波雷达信号给雷达模块,注入视频信号给摄像头,可以很好地保证同步以实现不同传感器的融合。

NI中国软件市场工程师唐晓城补充道,针对汽车测试领域,客户的痛点之一就是需要面对不断引进的新技术带来的新功能,新规定带来的新测试。 针对于这一不断变化的需求,NI另外一个很重要的优势之一就是软件定义的平台化方法,并具有统一的软件架构,包括:测试开发软件,测试管理软件以及设备和数据管理软件等。

NI基于软件定义平台化方法的不仅可以减少开发时间,同时节省了后期升级和维护的成本。同时,NI平台的开放性、灵活性及兼容性可以很好地满足智能网联汽车测试领域不断变化的需求。其中一个生动的实例就是马自达的自动化测试系统:

图1. 第一阶段的示意图

图1. 第一阶段的示意图

图1是第一阶段的示意图。 第一阶段系统由以下元素组成:HIL(硬件在环仿真)引擎、机器人和图像处理系统。 对于HIL引擎,NI HIL系统由NI PXI产品和RIO(可重配置的I/O)模块组成。 我们基于LabVIEW系统设计平台,开发了在这些硬件产品上运行的软件。第二阶段的系统增加了一个噪声模拟器。第三阶段增加了GPS模拟器。这个GPS模拟器主要用于生成日本境内不同位置的GPS坐标的模拟无线电信号。在第四阶段,我们对GPS模拟器进行了升级,可进行全球定位。此外,我们增加了一个蓝牙信号分析仪和一个用于检测安全漏洞的模糊测试工具(参见图2)。 但是,具有上述所有功能的系统需要占用相当大的空间面积。为了使测试更加方便,我们将系统分成几个小型系统,每个系统都包含原始系统的特定功能(见图3和4)。

图2.第四阶段的示意图

图2.第四阶段的示意图

图3.小型子系统1的外观图

图3.小型子系统1的外观图

图4.小型子系统2的外观图

图4.小型子系统2的外观图

NI还具有的优势之一是NI以平台为中心的生态系统,其中包括来自联盟伙伴和相关公司的兼容产品。 例如,马自达构建的系统包含了机器人、图像处理系统、语音合成系统以及其他各种元素。 从一家公司获得所有这些要素是非常困难的。 相反,我们选择了各公司最合适的产品,并使用LabVIEW和其他解决方案将它们与NI HIL系统集成在一起。马自达使用软件定义的自动化测试系统,降低了90%的测试成本。

当然,创新永无止境,应用层出不穷,NI决不会停留在对固有领域成绩的沾沾自喜。会和客户并肩作战,共同面对未来自动驾驶需要克服的众多问题。

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