• Système d’entrée de gamme pour tester les ECU de fusion des capteurs et le contrôleur de domaine avec des données réelles
  • Rejeu matériel synchronisé précis d'un grand nombre de flux de données hétérogènes
  • Optimisé pour les interfaces de capteurs brutes et l’injection de données de bus via Ethernet (TCP/UDP/IP) et CAN
  • Approche modulaire pour répondre aux exigences futures en matière de flexibilité et d'évolutivité
  • Support pour l’exploitation et la surveillance à distance
  • Transformable en HIL en boucle fermée pour les tests basés sur des scénarios avec un faible effort supplémentaire

La tâche

Le rejeu de données basé sur des scénarios réels et effectué sur du matériel réel est une méthode courante pour les tests de régression, les tests back-to-back et les tests d'acceptation, ainsi que pour déboguer du matériel avec le même niveau de réalisme que celui donné par les essais sur route réels. Les composants logiciels pour la fusion des données des capteurs et l’activation des fonctions de conduite automatisée (AD) testées dans les phases précédentes du processus de développement, par exemple, en utilisant les tests SIL dans le cloud, doivent maintenant être déployés et validés sur le matériel cible. Les principaux objectifs sont d'évaluer l'exactitude des interfaces matérielles pour la communication entre les capteurs réels et les ECU, et de garantir les performances et la fiabilité du système cible en tenant compte des charges de données élevées et des conditions de temps réaliste. Un rejeu de données d’entrée de gamme est idéal lorsque la demande de flexibilité et d’évolutivité d’un système de test est réduite, par exemple lorsque l’injection de données dans les capteurs lidar ou radar est effectuée via Ethernet TCP/UDP ou CAN, l’accent est mis sur la validation de différentes versions d’un même ECU, et différentes versions de réseau de cartes n’ont pas besoin d’être prises en compte. C’est souvent le cas dans les premiers projets de rejeu de données. En entrée de gamme, un système de rejeu de données est souvent adapté à un système sous test spécifique (SUT). Les données des capteurs sont principalement rejouées de la même manière dont elles ont été enregistrées ou avec certaines manipulations avant l’injection, et la validation est effectuée dans un mode de rejeu spécifique de l’ECU avec les contrôles de sécurité désactivés.

Le défi

Lors des tests de rejeu de données, les plateformes matérielles ADAS/AD doivent être alimentées avec des flux de données hétérogènes, y compris des données de capteurs brutes et des données de bus, de la même manière que dans le véhicule lors des essais sur route réels. Pour être acceptées par le SUT, toutes les données injectées doivent être rejouées avec une grande justesse et précision, et même dans le cas d'un rejeu d'entrée de gamme, cela signifie généralement la nécessité d'alimenter en parallèle environ 20 flux de données parfaitement synchronisés dans un seul ECU. En permanence, les tests de rejeu de données doivent être déterministes et reproductibles et montrer un comportement réaliste du bus et du système. Pour de nombreux clients, la mise en place d’un tel système de test d’entrée de gamme n’est que le début du parcours. Le système de test doit pouvoir évoluer et se développer pour répondre aux exigences futures, et être directement exploité sur site ou dans un centre de données via une connexion à distance.

La solution

Une solution de rejeu de données dSPACE d’entrée de gamme pour la validation des ECU de fusion des capteurs et des contrôleurs de domaine ADAS/AD se compose généralement d’un PC de rejeu, d’une unité ESI (Environment Sensor Interface) pour l’injection des données brutes des capteurs dans le SUT et d’une SCALEXIO LabBox faisant office d’interface de données de bus. Les enregistrements de données et les annotations utilisés pour le rejeu et le calcul des résultats de tests peuvent être mis à disposition du système de rejeu via un stockage local, ou directement envoyés au serveur de rejeu tout au long de la connexion cloud existante pendant l’exécution des tests. Dans les deux cas, RTMaps, le logiciel de rejeu aux performances optimisées exécuté sur le PC, lit les données enregistrées dans des formats de fichiers appropriés comme MDF4, PCAP ou rosbag, et pousse les données vers l'unité ESI et la SCALEXIO LabBox, les interfaces dédiées pour l'injection de données brutes et de bus, soit directement, soit après manipulation (ajout d'erreurs de pixel, suppression de trames de bus, etc.). RTMaps peut également être utilisé pour calculer les indicateurs clés de performance (KPI) après le rejeu en comparant la sortie du SUT avec les annotations fournies (données de référence).

Validation du rejeu des données d’entrée de gamme des ECU de fusion des capteurs.

L’unité ESI modulaire basée sur le FPGA pour l’injection de données de capteurs brutes dans la plateforme validée peut être équipée individuellement d’une large gamme de modules FMC pour injecter des données dans les différentes interfaces du SUT telles que GMSL, FPD-Link ou MIPI CSI. Le système temps réel SCALEXIO LabBox maintient le rejeu en temps réel à faible gigue des flux de données de bus qui transportent des charges utiles comme des nuages de points lidar ou des listes d’objets radar via TCP/IP ou CAN. La SCALEXIO LaBox établit également une simulation de restbus de haute qualité pour fournir les données de bus requises du véhicule et maintenir le SUT au point de fonctionnement attendu pendant toute la durée du rejeu. L'unité ESI et la SCALEXIO LabBox sont toutes deux synchronisées sur la base du matériel par gPTP (generalized Precision Timing Protocol) en utilisant l'horloge temps réel du système SCALEXIO comme référence pour assurer une injection très précise de tous les flux de données parallèles dans l'ECU ADAS/AD avec une faible gigue inférieure à 1 ms.

La modularité et la flexibilité du système sont au cœur des solutions de rejeu de données dSPACE pour la validation à l’échelle. Les exigences croissantes en matière de bande passante peuvent être satisfaites par la mise à niveau du PC serveur, tandis que le type et le nombre d'interfaces de capteurs et de bus peuvent être augmentés soit en élargissant l'unité ESI existante et la SCALEXIO LabBox par des modules FMC et des cartes de bus supplémentaires, soit en ajoutant d'autres unités ESI et des SCALEXIO LabBoxes aux systèmes.

Le système de rejeu peut être actionné et surveillé à distance via des API ouvertes pour une exploitation sur site ou dans un centre de données. Un autre avantage est que la configuration complète peut être convertie avec un effort minimal en HIL en boucle fermée pour réaliser des tests basés sur des scénarios.