标签: ADAS测试

随着自动驾驶技术的如火如荼发展，各种仿真、台架和实际道路试验手段也都应用在研发测试的各个阶段。人才培养也成为企业发展的重要基石。为了帮助高校学生在学校就可以动手进行“真实”的操练，德国MdynamiX专门推出了MXcarkit开发套装，为自动驾驶仿真和测试搭建坚实的阶梯。 对于在ADAS/AD领域的学生来说，MXcarkit是快速入门的好帮手，能迅速观测算法的结果。对于教学和研发来说，都是一个非常高效的工具。 MXcarkit 的主要特点 ▲载体是一辆1:8的高质量模型车，安装了真实的传感器、特制的电机控制器和一个实时计算机，这样能满足自动驾驶的相关要求。 ▲基于功能强大的NVIDIA Jetson计算机，可以访问所有搭载的传感器和执行器，实现车辆动力学控制和面向机器人和人工智能AI的应用。 ▲实时计算机NVIDIA Jetson上安装了ROS机器人操作系统。可以方便地对ADAS/AD应用算法进行处理和开发，同时也能借助标准接口来集成更多的传感器和执行器。 ▲易于调试和上手，自带基础软件功能（如车道识别和车辆控制），可以方便地进行驾驶操控的编程、进一步的软件开发和参数优化。 ▲MXcarkit还配备了WLAN模块，可以进行在线远程访问和数据评估。 ▲MdynamiX还提供在线技术论坛来解答与MXcarkit相关的各种问题。 自动泊车APA的研究示例 在德国高校的自动驾驶挑战比赛中，有一个参赛组就是专注挑战自动泊车这个主题，关注车辆如何自动识别泊车空间的标记，规划泊车位置，然后再生成地图用于检测这些泊车位是被占用或空闲。 MXcarkit模型车装备与实际车辆相同的传感器技术，可以实现对泊车空间的探测。借助前置摄像头采集的图像，MXcarkit检测到泊车位标志线并把图像坐标系转换成车辆坐标系，再结合环境地图，车辆就能自动泊车。这样可以同时探测到泊车过程中的动静态障碍，并检测泊车空间是否可用。除了自行开发泊车空间检测系统外，还可以在该系统上添加基于广泛应用的ROS代码包的传感器数据融合和SLAM（即时定位和地图构建）算法。 MXcarkit的优势非常明显。预置成熟硬件和接口，自带各种传感器驱动。这样学生（工程师）可以100%关注最重要的任务，比如检测停车位，计算车辆到泊车位的位置等算法。甚至更高阶的研究，比如基于轨迹规划的完全自动泊车，基于传感器数据融合提升车辆里程估算，这些都可以基于MXcarkit展开。 M Xcarkit 自动驾驶套装 车辆平台： ▲高品质1:8模型车 ▲电机控制：FSESC 4.20 ▲ECU和传感器供电：2x 7.4V 锂离子电池 (25 Ah) ECUs ： ▲NVIDIA Jetson Nano (128 CUDA-Cores, 4 GB RAM and Wifi Module) ▲1x STM32 Nucleo：用于超声波传感器、RC接收器和可选车灯的数据采集和预处理。 ▲FLIPSKY FSESC4.20 传感器： ▲双目摄像头：Intel® RealSense™ Depth Camera D435i withintegrated IMU ▲超声波传感器：10x (带自动环境温度补偿） ▲RPLIDAR A3 ▲2x IMU 6DOF 定制的安装架： ▲NVIDIA Jetson Board ▲Lithium Polymer Powerpack ▲Steering Servo ▲Camera ▲STM32 Nucleo Board ▲Ultrasound Sensors ▲USB Hub ▲IMU ▲LIDAR 软件： ▲机器人操作系统ROS ▲基础传感器的集成 ▲电机控制 ▲转向控制 ▲基于图像处理和人工智能AI算法的路径控制示例 附件： ▲Remote control ▲电池充电器 ▲USB Hub ▲快速入门指南

为了在当下高速发展的自动驾驶中始终保持产品核心竞争力，各厂商皆迫切持续改进现有产品并迭代新兴技术，而快速的产品迭代并量产容易导致产品问题频出，进而引发现场故障、高昂售后、产品召回、品牌危机等问题。 设计验证试验(DV-Design Verification)及产品验证试验(PV-Product Validation)是一种有效的工程手段来尽量消除潜在失效模式出现在未来产品中，并确保产品的功能、性能、可靠性、稳定性符合产品设计预期及客户需求；而高效的DV&PV自动化试验测试台架方案将有助于测试开展、异常捕捉、故障检查及问题分析，持续缩短产品开发、改进及验证周期，以确保产品交付时间及品质。 1 、 DV&PV 试验需求 DV&PV 试验测试要求根据产品特性及试验标准(ISO-16750)，在机械、电器、环境、化学等试验条件下开展多个被测件(DUT)的环境可靠性试验及电气性能试验；自动化试验测试台架则为上述试验的开展提供全生命周期、高稳定性的电气模拟、实时状态监控、过程数据记录及测试报告生成等功能。 2 、 自动化 试验测试台架技术方案 2.1 自动化 试验测试台架系统框架 DV&PV 自动化试验测试台架(LTT-LifeTime Tester)主要由用户交互界面GUI、测试策略管理软件TPT及分布式CANoe RT从机构成；测试策略管理软件TPT、车辆及场景仿真软件DYNA4、RT系统配置工具CANoe皆运行在Host PC中，其中用户交互界面GUI负责测试系统上位机的信息显示及测试操作功能，而分布式CANoe RT从机实现对VT system设备的调用和网络通讯的仿真；TPT作为测试策略管理软件，则完成对Dashboard GUI及CANoe RT从机资源及接口的统一管理，并通过其FUSION Co-Simulation机制完成多DUT的并行测试。 2.2 测试策略管理软件 TPT TPT 支持汽车电子主流的工具链来覆盖产品开发的整个V模式（MiL、SiL、PiL、HiL、ViL）下所有的测试阶段，并以图形化建立状态机形式的测试用例，复用度高而无需更换测试工具。其强大的Fusion Platform使用户可以轻松创建包含不同组件的仿真环境，以实现对多节点交互控制及联合仿真；仿真节点类型涵盖了CANoe Node、 dSPACE HiL Node、INCA Client Node、Speedgoat Node及Custom Node DLL等。 》 状态机定义测试验证运行模式及试验流程： 》FUSION Platform 多节点支持与Multi CANoe接合以实现多个ADAS控制器的并行测试： 》独立测试平台Dashboard定制开发适应于试验监控的GUI，其具备运行模式配置(F11)、工作模式切换(F1/F8)、DUT通道配置(F7)、运行状态显示、异常提示、故障码查询、数据库更新及测试报告生成等功能： 2.3 LTT 系统硬件框架 ADAS 控制器的LIDAR、RADAR、USS等传感器信号及CAN FD、Ethernet等通信接口都采用Vector VT system对应功能板卡进行适配，外设激励信号最终通过各端口I/O注入到DUT中。 可选用CANoe RT实时从机板卡VT6060、车载以太网通讯板卡VT6306、CAN FD通讯板卡VT6104A、通用数字I/O板卡VT2848等功能模块进行差异化配置以适应ADAS控制的所有外部传感器及网络通信需求。 2.4 ADAS 传感器数据采集 及回灌 DV&PV 试验中ADAS控制器需要其工作在特定的场景以验证其所有外设接口、信号处理电路及SOC算力耐久稳定性；而在Vector DYNA4中可自由创建车辆及外部环境仿真模型以验证自动驾驶的特定应用场景，并通过配置Camera、LIDAR、RADAR、USS等参数以生成与场景关联的各种传感器数据；最后通过ASAM OSI及MDF的方式输出场景数据，以便进行分布式多DUT的数据回灌。 通过多从机中CANoe RT及视频回播可将携带指定仿真场景的OSI及MDF格式的数据回灌入ADAS控制器中，以满足在特定工作模式及试验场景下功能、性能、可靠性及稳定性的验证。 2.5 LTT 方案拓展性 》 扩展多DUT(6+)并行测试 实施DV&PV试验中，需灵活配置1~6个DUT及多于6个DUT进行同时验证，而Dashboard GUI及分布式CANoe RT框架在系统软、硬件框架上皆可进行弹性配置，以满足多样化的测试验证需求。 》 扩展单DUT功能(VT板卡 ) 分布式CANoe RT从机采用Vector VTsystem方案，其中实时机VT6060可通过USB接口外挂VN1600&VN5000网络设备，而VT8012机箱可插入VT各功能板卡（VT2848 Digital I/O Modules、VT2816 Analog I/O Modules、VT2004 StimulationModules、 VT2832 Switch Matrix Module 等），从而以增加各类型信号端口及模拟负载。 》 扩展TPT状态机模式&CANoe仿真程序 TPT 状态机模式可以支持用户根据试验需求进行自定义开发，自主添加测试工作模式及自由组合测试流程；同时CANoe仿真软件支持仿真节点、CAPL程序的自适应开发，其测量分析功能便于功能测试及问题分析。 3 、总结 本文简要介绍了ADAS控制器在DV&PV试验中自动化测试台架(LTT)的技术方案，从系统软、硬件方面说明技术方案的平台性、实用性；整个方案采用全栈测试策略管理软件TPT、车辆及环境场景仿真软件DYNA4、测试仿真软件CANoe及VT system硬件系统，保证了自动化测试台架在DV&PV全生命周期验证中的可靠性、稳定性及可扩展性，从而将试验验证重心放在ADAS产品本身中以加速迭代周期及品质提升。 参考文献 1.ISO 16750-1:2018 Road vehicles-Environmental conditions and testing forelectrical and electronic equipment 2.IEC 60068-1:2013 Environmental testing - Part 1: General and guidance 3.ADAS-HIL_System-Information.pdf 文中部分内容参考于 Vector/PikeTec

当众多的汽车工程师们正在为开发或测试过程中的BUG头疼时，Vector又悄无声息地发布了15.0版本的CANoe，这对小伙伴们无疑是一个晴天霹雳，相信好多工程师都在抱怨，刚刚对14.0版本掌握熟练，新版本就发布了。不要慌，相信大家看完这篇文章，就会重新对工作燃起希望。 一、SiL 软件在环测试（SiL）与硬件在环测试（HiL）在整个测试过程中占据同等重要的地位。15.0版本支持在CANoe中执行SiL测试，通过Trace和Graphics等窗口对被测软件进行分析。 SiL 软件测试架构 1 、在15.0版本中，SiL软件测试也支持Python语言； 2 、为了方便大家对SiL测试的理解，新版本中增加了SiL Sample Configuration供工程师们深入学习。 二、ADAS 汽车新四化的出现使ADAS系统也在不断升级更新，新的雷达、激光雷达、摄像头和GNSS传感器不断出现ADAS系统中。随着这些传感器和摄像头等产品功能的迭代升级，ADAS系统的测试也需要适应新的需求。因此CANoe此次版本的更新提供了ADAS特性，同时增加了ADAS Sample Configuration，为工程师对ADAS系统的开发、分析和测试提供了极大的便利。 1 、ADAS系统测试框架 CANoe作为测试执行的平台，集成了ADAS测试场景、测试用例执行和测试数据分析等。其中测试场景（ADAS Scenario）支持由Scenario Editor、DYNA4和第三方仿真工具创建的工程。 2 、Trace窗口中增加ADAS Column Layout 3 、分析窗口中增加了Scene Window 三、 Connectivity Features Service （1）连接特性服务（Connectivity Features Service） 主要用于物联网或工业领域支持MQTT协议的设备，CANoe将这些设备抽象成分布式对象（Distributed Objects）,通过本地网络（Local Network）或云端代理服务器实现各客户端之间的通信。15.0版本新增了一种新的通信方式，让中央代理（Broker）在CANoe中运行，来实现通信，这种通信方式能够在故障注入中得以应用。 （2） 增加了 IoT Enabler 的 Sample Configuration 四、界面变化 1 、Optional BindingActivation放在Simulation窗口中的主页面中 2 、Simulation窗口中新增Application Panel便捷界面，支持SOA系统手动调试 五、General Function 1 、Offline Mode （1）对于线下数据的回放，可以设置回放的延迟时间 （2）增加记录文件开始的CAPL事件函数 on offlineSourceStatusChanged 当离线数据状态发生改变时，触发此函数，e.g：当离线分析测量开始时，第一个或最后一个离线数据回放开始时。 （3）增加了回放模块状态改变的CAPL事件函数 onreplaySourceStatusChanged （4）Offline Mode Configuration中Time Range和Breakpoints可以彼此独立配置 （5）不同的记录文件的内容可以顺序回放 2 、 CAPL/CAPL Browser （1）增加了ADAS相关函数 TestWaitForADASSpeed 函数语法：long TestWaitForADASSpeed (long overUnder, float threshold, longaTimeout) 函数功能：在规定时间内，检测与速度条件相匹配的对象的出现 （2）Ethernet 1 ） TestWaitForEthernetPhyState 函数语法：long TestWaitForEthernetPhyState(ethernetport hwport, long state, dwordaTimeout); 函数功能：在规定的时间内，检测与以太网物理状态相匹配的对象的出现 2 ）TestWaitForEthernetLinkStatus 函数语法：long TestWaitForEthernetLinkStatus(long channel, long status,dword aTimeout); 函数功能：在规定的时间内，检测与以太网连接状态相匹配的对象的出现 3 、 Panel Designer （1）为了让工程师对控件做出明确的选择，新版本将控件（Toolbox）进行了分组 （2） Event Control 控件可以设置接收事件 （ 3 ）在 Hex/Text-Editor 控件中，十六进制的字节可以被 复制粘贴 （ 4 ） 可以将外部.xvp文件直接通过鼠标拖拽到 Vector Tools Environment 中来打开 4 、GraphicWindow 在建立好group（axis）后可以对其名称进行修改。 5 、Dignostic （1）对Variant Coding窗口进行了优化 6 、CANoeTest Report Viewer （1）除了测试开始和结束时间，测试间隔时间也可以展示在测试报告中 （2）导出测试报告除了可以选择PDF格式，新版本还可以导出为XML格式，在导出文件时，测试报告中可以选择不显示注释作者 7 、优化了Help文档的搜索引擎 还记得14.0版本的Help网页引擎吗？每次打开时，都会出现如下界面。 新版本对此进行了优化，操作起来更加便捷。 六、 Option F eature 1 、 Option Car2x CANoe的DEMO版本增加了Option Car2x，增加Car2x Sample Configuration。 2 、Option LIN LDF Explorer支持创建基于 SAE2602：2020 的LDF文件； 3 、 Option SmartCharging Sample Configuration中增加VH5110 Basic（CCS Listener）和GB/T27930（2011）SimulationConfiguration。 4 、OptionEthernet Protocol Monitor代替了14.0版本的Ethernet Network Monitor，在窗口中以图形化的显示方式，展示了通信层和应用层协议的连接。 5 、OptionJ1939 （1）增加了基于J1939-76 Function Safety的SampleConfiguration。 （2） 当地址冲突时， J1939 交互层能够自动选择空闲地址。 不知道大家看完以后，是不是有种如释重负的感觉。“大家在使用过程中，要多加练习，这样才能对新版本的新功能做到游刃有余。 CANoe是德国Vector公司出的一款总线开发环境，是网络和ECU开发、测试和分析的专业工具，支持从需求分析到系统实现的整个系统开发过程；其丰富的功能和配置选项被OEM和供应商的网络设计工程师、开发工程师和测试工程师所广泛应用。 北汇信息作为Vector中国合作伙伴，不仅提供相应的工具、技术支持服务以及培训，还针对不同的应用场景提供专业的解决方案。欢迎联系北汇信息，为您答疑解惑。 注：文中部分内容来源于Vector。