作者：愛玩的小皮球
小編：吃不飽

01

前言

目前自動駕駛技術處于高速發(fā)展的時期，L3逐漸進入量產(chǎn)階段，L4/L5自動駕駛級尚處于開發(fā)和驗證階段，需要大量的路試數(shù)據(jù)做算法訓練和驗證。為了滿足L4及以上算法訓練和驗證的需求，北匯信息提供路試數(shù)據(jù)采集設備并搭建數(shù)據(jù)采集平臺，給客戶提供一站式解決方案。典型客戶，比如一汽南京，已經(jīng)在高階自動駕駛技術開發(fā)中進行應用。

數(shù)據(jù)采集平臺可以為人工智能視覺攝像頭、激光雷達、高精度定位等感知算法開發(fā)提供源源不斷的數(shù)據(jù)，是自動駕駛算法開發(fā)及驗證的必備工具。

02

傳感器及采集設備選型

高階自動駕駛需要用到的傳感器主要有8MP前視雙目攝像頭、2MP環(huán)視攝像頭、2MP/8MP周視攝像頭、固態(tài)激光雷達、機械激光雷達、GPS/IMU/RTK、毫米波雷達等。

典型的傳感器配置和安裝位置如下：

針對以上傳感器型號選擇對應型號的采集設備和采集主機；需要重點關注數(shù)據(jù)的存儲帶寬和攝像頭的解串器和傳輸協(xié)議以及采集主機處理器性能。另外，數(shù)采系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)的同時需要提供數(shù)據(jù)分流通道，將傳感器數(shù)據(jù)分流給控制器，在數(shù)據(jù)采集的同時不影響傳感器和控制器之間的通訊。采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)路由如下圖。

多個激光雷達數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)經(jīng)過網(wǎng)關傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集主機，攝像頭數(shù)據(jù)通過GMSL傳輸給視頻分流卡、分流卡將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給ECU的同時傳輸?shù)街鳈C，由主機對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)碼和存儲。毫米波雷達和智能攝像頭的目標數(shù)據(jù)通過CAN/ETH總線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集主機，組合慣導數(shù)據(jù)通過RS422/CAN/ETH傳輸?shù)綌?shù)采主機；主機上運行采集軟件將所有傳感器數(shù)據(jù)進行同步采集和存儲，并提供必要的顯示功能。
03傳感器安裝位置及視場校驗

傳感器和采集設備選型完成后，根據(jù)采集平臺數(shù)模和傳感器數(shù)模對傳感器安裝位置和視場角進行校驗，從而使傳感器更好地發(fā)揮性能。實現(xiàn)對采集平臺360°范圍內(nèi)的視覺圖像信息、激光雷達點云信息采集，減少采集系統(tǒng)盲區(qū)。

傳感器安裝位置和視場校驗
04支架設計
為了保證傳感器的安裝位置和角度，需要設計傳感器支架；主要包括激光雷達支架、攝像頭支架、天線支架、后備箱設備支架等。同時，為了保證支架安裝時的位置和角度，還需要設計支架安裝用的定位工裝。

? 前視攝像頭支架

? 周視攝像頭支架

? 環(huán)視攝像頭支架

? 固態(tài)激光雷達支架

? 補盲雷達支架

? 后備箱設備支架

傳感器和設備支架
05設備安裝和調(diào)試
支架設計并制作完成后，就可以開始進行采集平臺電氣改裝；需要給各傳感器、采集主機和信號接口設備供電并獲取傳感器的輸出信息。需要計算整個系統(tǒng)的總功率，選擇合適的電源線束、保險盒、繼電器和系統(tǒng)開關以及電源管理設備。

? 采集系統(tǒng)電源改裝

電源系統(tǒng)需要加裝智能雙電池隔離器和副電池來保證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性；另外還需要加裝繼電器、保險盒、開關按鈕等附件。

? 視頻信號線、激光雷達信號線、毫米波雷達信號線、慣導線束、CAN信號線束布置

? 傳感器及支架安裝

? 采集主機及顯示終端安裝

? 上電調(diào)試

傳感器安裝和調(diào)試
06傳感器標定
傳感器標定是自動駕駛數(shù)據(jù)采集非常重要的部分，也是多傳感器融合的基礎，自動駕駛首先需要通過標定來確定各傳感器之間的坐標關系和各傳感器與整車坐標系之間的轉(zhuǎn)換關系。
傳感器標定主要分為單傳感器標定和傳感器之間的標定。單傳感器標定主要包括攝像頭標定、激光雷達標定和慣導標定；傳感器之間的標定主要包括攝像頭與攝像頭標定、攝像頭與激光雷達標定、激光雷達與激光雷達標定。

激光雷達標定

攝像頭標定
07時間同步
由于每個傳感器都有自己的時間戳，為了保證各傳感器的時間同步，需要對傳感器和采集系統(tǒng)授時。整個系統(tǒng)由組合慣導獲取GPS時間，并對時間同步服務器授時；然后由時間同步服務器通過PTP網(wǎng)關給激光雷達和采集主機授時，使整個系統(tǒng)使用同一個時間源（GPS時間）；同時時間同步服務器輸出trigger信號去觸發(fā)攝像頭，控制攝像頭的曝光時刻，從而實現(xiàn)所有傳感器的數(shù)據(jù)同步。

時間同步
08總結(jié)
北匯信息不僅提供完整的路試數(shù)據(jù)采集硬件和軟件，也可根據(jù)用戶需求提供專業(yè)化的工程服務，包括硬件定制化配置安裝，路試采集軟件工程調(diào)試開發(fā)，為用戶提供一站式解決方案，方便用戶進行后續(xù)的自動駕駛算法驗證。