智能驾驶测试平台的设计与实现

摘要

作为智能驾驶的前沿产品，智能驾驶相关的辅助传感器产品已经出现在中高端汽车上。为了适应产品开发的需要，一个能够支持多个传感器产品及功能开发的测试平台成为开发部门最迫切需求。目前并没有公司和研究机构提供这样的测试平台的方案。本论文所研究的是利用硬件仿真技术的HIL方案设计一个测试平台，基于这个方案实现的测试平台稳定性强，可靠性和准确性都比较高，从设计原理上规避了传统测试方法的缺点。论文内容主要介绍整个测试平台的硬件设计实现以及基于测试平台实现了对前置摄像头的算法性能的评估功能。
　　在测试平台的设计过程中主要解决了以下三个技术难题。首先，解决了上位机测试电脑和FPGA测试板之间的视频数据传输问题。由于测试需要，采集的视频数据必须是未做压缩的原始数据，数据量大，实时性要求高。而千兆网络默认的数据包格式无法满足该需求。设计中通过自定义的UDP数据包格式解决这个问题。其次，实现了对摄像头传感器的硬件模拟仿真。硬件仿真的难点在于对命令的响应和时序问题。通过FPGA模拟摄像头传感器的内部逻辑和相应的配置信息，并不断优化时序，实现对测试产品算法芯片的命令应答和视频传输。最后，解决了测试平台的兼容性及扩展性问题。选择ADTF作为上位机软件开发的开发环境，利用ADTF内部的标准模块以及统一的数据接口规范，可以很好的解决该问题并节约大量的开发时间。
　　目前，该测试平台已经实现了针对前置摄像头产品的算法评估功能开发。通过项目组的测试及验收，证明测试平台满足了预期要求。该测试平台的实现为前置摄像头的顺利开发提供了极大的支持。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．3 国内外研究现状

1．4 课题研究内容

1．5 论文组织安排

第二章 产品背景知识及相关技术

2．1 相关产品背景知识

2．1．1 目标产品的主要功能

2．1．2 目标产品内部算法分析

2．2 当前相关技术

2．3 本章小结

第三章 平台需求分析

3．1 功能需求分析

3．1．1 数据采集模式

3．1．2 测试模式

3．2 性能需求分析

3．2．1 可扩展性

3．2．2 可靠性

3．2．3 精度

3．2．4 可重复性

3．3 本章小结

第四章 测试平台概要设计

4．1 测试平台设计概述

4．2 测试平台架构设计

4．2．1 测试平台架构框图

4．2．2 测试板的硬件架构

4．2．3 FPGA的内部架构

4．2．4 上位机软件的架构

4．3 测试平台的工作流程设计

4．3．1 数据采集模式的工作流程设计

4．3．2 测试模式的工作流程设计

4．3．3 测试平台的数据路径

4．4 本章小结

第五章 平台详细设计与实现

5．1 测试板详细设计

5．1．1 测试板的硬件设计简介

5．1．2 基于Verilog语言的FPGA模块设计

5．1．3 FPGA内系统控制模块设计

5．2 上位机软件的开发设计

5．2．1 ADTF的环境界面

5．2．2 ADTF内的模块架构

5．3 本章小结

第六章 平台测试

6．1 平台测试概述

6．1．1 测试计划概述

6．1．2 功能测试计划

6．1．3 性能测试计划

6．1．4 测试环境建立

6．2 功能测试

6．2．1 兼容模式验证

6．2．2 采集模式验证

6．2．3 测试模式验证

6．3 性能测试

6．3．1 可靠性验证

6．3．2 精度验证

6．3．3 可重复性验证

6．4 测试结果分析

6．5 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

致谢

参考文献

缩略词表