Validierung von Sensorkomponenten mit Data-Replay-Tests

• Testen von Sensorverhalten mit aufgezeichneten Daten aus der realen Welt
• Synchrone Wiedergabe von heterogenen Datenströmen (Sensoren und Fahrzeugbusdaten)
• Umfassende Unterstützung von Sensorschnittstellen (FPD-Link III, GMSL, MIPI CSI-2, LVDS etc.)
• Umfassende Funktionen zur Überwachung und Analyse aller wiedergegebenen Daten in Echtzeit

Aufgabe

Die Gewährleistung der Sicherheit und Genauigkeit von Kamera-, Lidar- und Radarsensoren unter allen Bedingungen ist für ADAS/AD von entscheidender Bedeutung. Jeder Sensor im Fahrzeug muss mit Daten aus der realen Welt validiert werden, um sein Verhalten in verschiedenen Verkehrs- und Umgebungsszenarien zu testen. Unabhängig davon, ob es sich um Sensorentwicklung, Validierung oder Benchmarking handelt, ist immer eine robuste Lösung für die Datenwiedergabe erforderlich.

Herausforderung

Üblicherweise wird eine Sensordateneinspeisung von einer Bus-/Netzwerkdateneinspeisung begleitet, die die relevanten Fahrzeuginformationen, zum Beispiel die Fahrzeugposition, enthält. Beide Datenströme müssen während des Data-Replay-Tests synchronisiert werden. Darüber hinaus ist aufgrund der verschiedenen Varianten von Sensorschnittstellen keine universelle Sensorschnittstelle verfügbar. Die Skalierbarkeit ist ebenfalls eine Herausforderung, da die Skalierung des Tests auf Tausende und Millionen von Kilometern in kürzester Zeit entscheidend ist, um eine schnelle Markteinführung zu erreichen.

Lösung

Die dSPACE Data-Replay-Lösung für die Sensorvalidierung basiert auf einem sehr modularen Ansatz. Eine Kombination aus dedizierten Sensorschnittstellen und einem Echtzeitsystem gewährleistet eine hochpräzise Datenwiedergabe.

Die Environment Sensor Interface Unit (ESI-Einheit) unterstützt eine breite Palette von Standard-Sensorschnittstellen und kann leicht an neue Sensorschnittstellen angepasst werden. Durch gPTP (generalized Precision Timing Protocol) wird die gesamte Konstellation der ESI-Einheit, des SCALEXIO-Systems und der Sensorkomponente synchronisiert, so dass eine synchrone Dateneinspeisung gewährleistet ist. Das SCALEXIO-Echtzeitsystem sorgt für eine jitterarme Echtzeitwiedergabe aller Fahrzeugbusdaten wie Ethernet (Some/IP), CAN und FlexRay. Auch die Skalierbarkeit ist gewährleistet, da mehrere Sensorkomponenten parallel mit einem einzigen Datenwiedergabesystem getestet werden können und das gesamte System durch offene APIs leicht automatisiert werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das komplette System mit minimalem Aufwand zusätzlich zu den Data-Replay-Tests auch für Closed-Loop-Simulationen verwendet werden kann.

RTMaps, das Entwicklungsframework für Multisensoranwendungen von Intempora, unterstützt neben umfassenden 2D- und 3D-Visualisierungsfunktionen auch die synchrone Wiedergabe aufgezeichneter Datenströme in einer Vielzahl von Dateiformaten wie MDF4, Rosbags, DAT-Dateien usw. Dies ist für die Fehlersuche und Fehleranalyse von Vorteil. Der Echtzeitzugriff auf SCALEXIO und RTMaps erfolgt über die XIL API, die zur Überwachung, Analyse und Manipulation der wiedergegebenen Daten in Echtzeit durch die Software dSPACE ControlDesk genutzt werden kann.