基于VectorSmartLogger的自动驾驶路试数据采集方案

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随着社会经济生活水平的不断提高，人们对汽车的需求整体也呈现急剧上升的趋势，整个汽车行业如今正如火如荼的发展着。由于汽车持有量的暴增，伴随而来的危险驾驶事故也在不断给人们敲响警钟。除此之外，各种奇葩的碰瓷事件层出不穷。为了保障车主的安全出行，车辆的自动驾驶功能开发迫在眉睫。

根据工信部颁布的《汽车驾驶自动化分级》内容所述，车辆的自动驾驶分为了以下六个等级：

等级0：应急辅助

等级1：部分驾驶辅助

等级2：组合驾驶辅助

等级3：有条件自动驾驶辅助

等级4：高度自动驾驶

等级5：完全自动驾驶

目前，车辆还不能完全实现自动驾驶，但是面世的许多车型已经具备L2+级别辅助驾驶能力，并朝着L3级别的有条件自动驾驶辅助方向发展。为了保证车辆ADAS自动驾驶功能的算法准确性、功能安全以及可靠性，进行实车的路试数据采集试验是非常有必要的。

在实车采集过程中，大量的车辆数据以及外部的传感器信号都需要被采集，并且采集环境复杂多变。针对这一现状，Vector公司提供了一套完整的基于Smart Logger的ADAS路试数据采集方案。

方案概览

该方案集成四个部分，分别是传感器、数据采集设备、数据采集主机以及数据分析软件。下图是Smart Logger的系统拓扑图：

Smart logger系统拓扑

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首先我们来看数据采集主机，Vector提供的数据采集主机有VP6000/VP7000两个系列，它们是两款功能强大的数据处理硬件平台，专门用于同步记录汽车总线消息、视频流、雷达原始数据和ECU内部测量数据。它们支持4T、8T、16T内存的可交换存储卡带。硬件平台支持最高超过1GByte/s的高速测量速率，适用于典型的ADAS项目。

其中，VP7400有两种硬件改型--VP7440/VP7470。VP7440和VP7470都是基于x86架构的高性能计算机核心。它支持在1Gb和10Gb端口上通过IEEE1588 PTP进行时间同步，并有一个内置的GNSS接收器作为UTC参考时钟。这两种改型都配备有一个存储舱，兼容VP7240存储盒。此外，VP7470还带有一个PCIe扩展模块，可以容纳两个PCIe Gen.3 x8卡，以此用来允许额外的接口扩展，如Vector can通道或FlexRay通道、USB3.0端口、额外的ETH端口或其他接口。

02

接着我们来看数据采集设备，数据采集设备可以选择集成VN5000系列接口卡、VX1000系列的高速标定数据接口卡等。其中，VN5000系列接口卡是一个紧凑而强大的接口，它支持：

1. 传统以太网和车载以太网数据的采集与监控，可用于以太网网络的分析、模拟、测试和验证

2. 支持各种可能的应用程序

3. 适用于与其他总线系统的同步，以便用户可以使用以太网(1000BASE-T)或USB 3.0作为与计算机的接口

VN5000系列接口卡

另外，VX1000系统是一个可扩展的解决方案，它具有顶级性能的测量和校准能力。它可以安装在车辆内部和发动机室，也可以用于台架或者实验室。特别是在开发ADAS ECU时，该系统形成了ECU与CANape等测量校准工具之间的接口，允许您控制由高分辨率雷达传感器捕获的原始数据与XCP数据相结合，例如对象/跟踪列表。

VX1000通过以太网XCP（XCP是一种独立于OEM的ASAM标准(www.asam.net)，广泛应用于汽车行业。）与PC机连接，通过POD (Plug-On-Device)与ECU连接。由于ECU数据的传输通过微控制器特定的调试端口传输，因此降低了高数据吞吐量对ECU性能的影响。用户依靠微控制器接口，可以使用数据跟踪或复制来获取测量数据。

VX1161实物图

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除了数据采集主机和数据采集设备，CANape作为数据分析工具，提供在线监测、离线播放和数据分析。它可以显示雷达、视频、点云以及各种ADAS传感器数据。用户还可以通过CANape集成的CASL编程语言来实现自定义的数据分析和处理。

CANape数据采集分析界面

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一套完整的Smart logger采集系统还需要相关的传感器负责原始数据的获取，比如激光雷达、毫米波雷达、摄像头、GPS等等。

以毫米波雷达数据采集为例

在路试过程中，通常需要毫米波雷达反馈的目标数据以及雷达内部的原始数据。

目标数据的上传可以基于VX1161基础模块的CAN通道采集板卡实现，例如VX1161.51A。该板卡支持XCP原始数据、视频流等数据的上传。

同时也可以使用VN系列接口卡实现CAN总线数据的上传。常见的VN接口卡有VN1630、VN1640A等等，它们的优势是在体积小巧，便于携带的同时，拥有不俗的数据传输稳定性。

至于雷达内部原始数据的上传，需要通过特定集成的POD接口，上传至VX1161原始数据采集板卡之中。

那么介绍了Smart Logger的四大基本组成部分后，小编还为各位带来了相关的配置参考案例，这里为大家进行一个详细的配置展示：

模块

描述

CANape

XCP/总线数据分析软件

CANape Option Driver Assistance

搭配CANape用于采集原始图像

Vector Keyman

用于装载CANape的License

CANape log

安装到VP6450里的数据分析软件

CANape log Option Driver Assistance

搭配CANape log用于采集原始图像

VN5620及配线（TE接口）

以太网分析接口卡

VP6450 Processing and Logging Platform 

数据记录平台

VP6240-4 Storage Cartridge 4TB 

4T内存卡，用于VP6450

VN1530 CAN / LIN PCIe - Interface

自带4路CAN/CAN FD信号采集板卡，2路可拓展LIN/CAN收发器

CANpiggy 7356cap

CAN总线收发器

VNcable 3Y

3Y线缆

VP6140 USB Reader for VP6240

用于拷贝VP6450硬盘的数据

VX1161.01A Base

VX1161集成，用于摄像头数据采集

VX1161.11 Power Supply

VX1161.22B Host Uplink

Slot Cover for VX1161 

VX1161.51A 2xTAP FPDLINK3 TI954/TI95

Power Supply 24V 9.2A Molex Mini-Fit (5116)

VX1161电源线

上述的配置除了满足客户的目前所需外，方案中的VX1161基础模块还为以后的功能拓展提供了支持，这也是Vector Smart Logger自动驾驶方案的高扩展性的体现。

那么，以上就是小编给大家带来的基于 Vector Smart Logger的自动驾驶方案的全部内容啦，后续大家有任何疑问，欢迎联系我们（support@e-planet.cn）交流。

参考资料

《VX1000_manual》—Vector

《VN5000_manual》—Vector

《VP6400_manual》—Vector

《VP7400_manual》—Vector

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