基于ni pxi系统的智驾测试方案-金年会金字招牌信誉至上

智能化是汽车工业发展的重要方向，目前，l2辅助驾驶在快速渗透，l2 高阶自动驾驶在加速落地。

自动驾驶的实现离不开算法，而算法的实现依托于数据。

各类传感器，如摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、惯导等，在汽车行进过程中，时刻产生着大量的数据，为自动驾驶算法的实现提供支撑。

数据对自动驾驶的实现至关重要，鉴于此，部分主机厂已建立自己的数据中心，基于数据中心开展算法开发、算法训练及测试等系列工作。

ni（恩艾）公司作为世界知名的测试工具厂商，针对智驾数据测试场景有完整的工具链，已推出智驾数采、回灌及hil闭环仿真的金年会金字招牌信誉至上的解决方案。ni公司的数据回灌系统，已在中国的市场占据大部分市场份额。

怿星作为ni在智驾测试领域的重要partner，已基于ni的软硬件平台开展多个智驾相关的项目。

智驾数据采集系统

数采系统一般放置于车上，用于采集实车道路环境数据。

数采系统中，主板cpu运行windows系统及数采相关上位机软件，可外接显示器进行相关操作及监控。系统中可视需插入视频板卡、ethernet板卡、can/lin板卡、串口板卡等各类板卡，以满足不同数据的采集需求。

• pxi机箱提供了18个卡槽，可视需接插10 块通信板卡，满足高阶智驾车辆传感器数据及总线数据的采集需求

• 板卡间实现了硬件时钟同步，可保证1us级同步精度

• 系统实现了ptp时钟同步，可获取gps时间并授时给各板卡，为各类数据打上精确时戳

• 通过磁盘阵列卡可接插多块ssd固态硬盘，可满足压缩数据及非压缩数据的实时数采集需求

• 视频板卡及ethernet板卡均具备tap功能，可实现在进行数采时不影响整车正常通信，可保证车辆正常行驶

智驾数据回灌系统

智能驾驶数据回灌系统，将采集的实车道路环境数据回注到智驾域控制器，以满足在实验室环境下还原实车道路环境，进而进行智驾算法开发及训练等工作的需求。

在回灌系统中，服务器电脑是市面上外购的高性能服务器，该服务器是数据处理的主设备，需具备多张高性能显卡。服务器电脑获取待回放的数据后，对数据进行解压缩、视频编码格式转换等系列处理，之后通过ethernet传给板卡机箱，机箱中的各板卡对数据进一步处理后，将数据注入给待测ecu。

回灌系统的板卡机箱与数采系统的板卡机箱实现了硬件通用。

• pxi机箱提供了18个卡槽，可视需接插10 块通信板卡，满足高阶智驾车辆传感器数据及总线数据的回灌需求

• 板卡间实现了硬件时钟同步，可保证1us级同步精度

• 系统实现了ptp时钟同步，并可实现以下授时功能：

  （1）获取待测ecu的系统时间并据此时间改变待回注数据的时戳；

  （2）获取待回注数据的时戳并据此时间向待测ecu授时

• 使用rdma技术传输视频数据，保证传输的带宽及可靠性，并可通过增加rdma网卡数量来扩展带宽

• 可实现动态注入多类视频相关故障以进行故障模拟

• 可实现集群化测试，即多台回灌设备并行协同运行以进行智驾算法相关的训练及测试等

智驾hil闭环仿真系统

智能驾驶hil仿真系统与数据回灌系统高度相似，但有两点明显区别：

（1）回灌系统的数据源是采集的实车道路环境数据，而hil仿真系统，数据源则是通过场景仿真软件生成的数据；

（2）回灌系统是开环测试系统，仅负责将数据回注给待测ecu，而hil仿真系统是闭环测试系统，可监听待测ecu的响应并据此控制动力学仿真模型的运行，实现闭环仿真。

图4：hil仿真系统架构示意图

在hil闭环仿真系统中，服务器电脑是市面上外购的高性能服务器，其运行场景仿真软件，生成各类传感器数据及总线数据，这些数据通过ethernet传给板卡机箱，机箱中的各板卡对数据进一步处理后，将数据注入给待测ecu。在板卡机箱中，cpu主板上运行有动力学仿真软件，其接收待测ecu发出的报文，根据报文信息控制动力学模型的运行，从而实现闭环仿真。

hil闭环仿真系统的板卡机箱与数采系统、回灌系统的板卡机箱实现了硬件通用。

• pxi机箱提供了18个卡槽，可视需接插10 块通信板卡，满足高阶智驾车辆传感器数据及总线数据的通道需求

• 板卡间实现了硬件时钟同步及ptp时钟同步，保证了系统的同步性能

• 开放的平台，可集成业界各主流的仿真软件，如vtd、prescan等

• 场景仿真软件与动力学仿真软件分开运行，前者运行于图站上，后者运行于机箱的主板cpu的linux rtos上，互不干扰，保证了动力学模型运行的实时性

• 可实现集群化测试，即多台hil闭环仿真设备并行协同运行以进行智驾算法相关的训练及测试等

结语