自动驾驶车辆采用大量的高分辨率传感器来感知周围的环境。这些传感器会创建多个数据流。之后,我们需要将这些数据流合并到整体环境图像中,以便供其它算法使用,例如轨迹规划算法。对象识别和传感器融合通常在人工智能 (AI) 的协助下进行。为了开发、训练和测试复杂的 AI 系统,我们需要在真实驾驶测试中采集海量(拍字节)高质量的数据。

因此,在这种基于数据驱动的开发过程中,记录所有相关数据起着至关重要的作用。在此过程中有一项特殊的挑战,就是我们必须满足不断增长的带宽需求。因此,记录系统不仅需要可扩展,而且还必须能灵活配置,以便适应各种车辆配置,例如传感器接口、总线和网络。

dSPACE线上杂志

这是dSPACE杂志(2020 年第 01 期)中的一篇文章:您可以阅读线上版本。

用于数据记录、处理和回放的新系统

为满足这些需求,dSPACE 推出了一个极其强大的新产品系列,用于在车辆中进行数据记录和原型开发,并随后在实验室中回放这些数据,它就是AUTERA。AUTERA 是 Autonomous Era(自动驾驶时代)的缩写。AUTERA 产品系列专用于自动驾驶 (AD) 和高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 的开发。

AUTERA 产品系列推出的第一个系统是 AUTERA AutoBox,这是一款功能强大的车载系统。AUTERA AutoBox 系统非常适合在驾驶测试期间记录和处理由各种传感器、车辆总线和网络产生的大量数据。除了 CAN FD 外,AUTERA AutoBox 还支持以太网(1000BASE-T、10GBASE-T)、车载以太网 (100/1000BASE-T1) 以及各种用于摄像头传感器的原始数据接口,例如 GMSL II、FPD Link III 或 CSI II。所有这些接口都会进行同步处理,并将准确的时间戳直接记录在数据输入位置,以便数据可以在正确的时间点进行回放。

除了系统的计算能力外,带宽也是一项关键因素,因为它决定了有多少高分辨率传感器可以同时记录。AUTERA AutoBox 小巧紧凑,能够以高达 50 Gbit/s 的速率将数据连续传输至易于更换的热插拔式 AUTERA 固态磁盘 (SSD)。如果这么高的带宽还不够,只需加装一个 AUTERA AutoBox 便可进行扩展。存储的数据可进行回放,用于神经网络训练、场景生成和认证等方面。

即用型解决方案

AUTERA AutoBox 与 Linux 操作系统一起提供,所有必要的驱动程序都已预装,可随时投入运行。此外,AUTERA 上的多传感器开发环境 RTMaps 可对所连接传感器产生的数据流进行可视化处理,并通过简单的图形化方法使复杂的关系易于管理。此外,它还提供直观的数据融合和记录功能。但是,除了 RTMaps,我们还准备了其它的选项。AUTERA AutoBox 的 Linux 操作系统还与其它软件解决方案兼容,例如 Robot Operating System (ROS) 框架。此外,我们将来还会提供开放式 API,使客户能够在自己的软件环境中使用系统的所有相关接口和服务。

可灵活扩展的 AUTERA

For sensor data preprocessing, AUTERA can be equipped with a powerful graphics card, such as the NVIDIA Quadro RTX 6000.

AUTERA 的一个优势是它具有众多扩展选项。基于 AUTERA 的架构,用户可对系统进行配置,并实现各种任务:从使用高性能内存进行数据记录到使用图形处理器 (GPU) 等专用硬件加速器对 AI 算法进行原型开发都能完成,并可以回放记录的数据。AUTERA 的扩展选项包括:

  • 高性能硬件加速器

高性能硬件加速器 为了在记录过程中编辑传感器数据,我们可以使用基于图形处理单元 (GPU) 或现场可编程门阵列 (FPGA) 的快速计算平台来扩展 AUTERA。因此,我们能够在记录测试期间对数据进行预处理或标记。因此,您还可以使用该系统开发、优化和验证感知和融合算法以及神经网络。

  • 轻松扩展存储空间

我们将数据存储在专用的高性能 AUTERA SSD 上(可在操作期间轻松热插拔)。每个 AUTERA AutoBox 上最多可并行运行两个 AUTERA SSD,使带宽和存储空间加倍。此外,还可以同步运行多个 AUTERA 系统,以便根据需要扩展存储空间和带宽。

  • 以最快速度上传到服务器

dSPACE 将提供一个专用的 AUTERA 上传站,以便尽快将记录的数据上传到现有服务器设备或云端。它最多可以同时读取两个 AUTERA SSD,并将数据直接传输到数据中心,例如 100 千兆位以太网。此外,在驾驶测试记录期间,我们可通过 LTE 直接访问 AUTERA AutoBox,以便立即接收数据。将来,还将提供 5G 服务。

  • 轻松管理车队

在不进行集中访问的情况下,若想管理和更新大型车队的配置并记录数据,这样的工作通常既复杂又耗时。因此,dSPACE 将提供基于 web 的解决方案来管理车载 AUTERA AutoBox 系统。利用该解决方案,我们可通过中央工作站监控系统的当前状态,检测故障状态,并确定 AUTERA AutoBox 的当前位置。在后期,系统的配置还可以集中更新并推广到整个车队。

产品类别:用于多传感器应用的数据记录、回放和原型开发系统
主要功能

  • 功能强大的可扩展系统,Linux 服务器可安装在坚固的车载机箱中,并发挥出色性能
  • 环境传感器和车辆总线的同步处理和数据记录
  • 可通过硬件加速器灵活扩展,以进行数据预处理和数据融合
  • 热插拔式 AUTERA SSD,能够在记录驾驶测试的同时轻松更换存储器
  • 支持环境感知传感器的原始数据接口,例如 GMSL II、FPD-Link III 或 CSI II
  • 开放式系统,具有直观图形化软件环境 RTMaps,用于基于模块的算法实现,或能够在用户特定的软件环境中使用开放式 API

数据记录

  • 收集参考数据
  • 车辆和 ECU 测试

原型开发

  • 传感器融合
  • 感知

数据回放

  • 验证 AI 算法

  • 记录带宽:高达 50 Gbit/s
  • 存储容量:高达 32 TB
  • 处理器:带有12个内核的Intel® Xeon® CPU
  • RAM:32 GB,根据要求最高可提供 512 GB

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