ADAS ECUのシナリオベースHIL (Hardware-In-the-Loop)テストを実現する NIのシステムです！
NI ADAS Replay & HIL Systemは、あらかじめ収録したテスト運転走行時のセンサーデータや仮想シミュレーションソフトウェアのセンサーデータを活用し、ADAS ECUのシナリオベースHIL (Hardware-In-the-Loop)テストを実現できるプラットフォームです。
日本ナショナルインスツルメンツ（日本電計） NI ADAS Replay & HIL System (NI ADAS Replay & HIL System)
NI ADAS Replay & HIL Systemの特長
NI ADAS Replay & HIL System 概要
先進運転支援システム (ADAS) や自動運転 (AD) に求められる信頼性レベルや安全性レベルを実現するために、様々なシナリオでのテストカバレッジの拡張が求められています。これには、テストコースや公道を使用した実車走行によるテストだけではなく、あらかじめ記録したデータ (テスト運転から取得したデータ) または高忠実度シミュレーションソフトウェア環境の仮想データを活用して、シナリオベースのテストを実施することも必要不可欠です。
NI ADAS Replay & HIL Systemは、あらかじめ収録したテスト運転走行時のセンサーデータや仮想シミュレーションソフトウェアのセンサーデータを活用し、ADAS ECUのシナリオベースHIL (Hardware-In-the-Loop)テストを実現できるプラットフォームです。NI ADAS Replay & HIL Systemでは、ADAS ECUの認知アルゴリズムのテストに必要となる下記要件を実現させ、車両で遭遇するシナリオを正確に反映したデータの再現と実ECUへのデータ挿入を行うことが可能です。
- タイミングとデータ同期を厳密に制御し、実際の車両内と同じ通信方式で複数のI/Oおよび自動車用バス信号を介してADAS ECUと連携する。
- カメラ、レーダー、LiDARなどのADASセンサータイプがシステムに継続的に追加されることを考慮し、将来のI/Oやテスト要件に対応できる柔軟性を維持する。
- センサービットストリームに欠陥やフレーム遅延などを直接挿入することで実際に起こりえる欠陥に対してのシステムの堅牢性をテストし、テストカバレッジの信頼性と再現性を向上する。
- 自社で保持しているデータやシミュレーションソフトウェアなどの既存資産を活用し、コストを抑えながらADAS ECUのテストを実現させる。
以下にNI ADAS Replay & HIL Systemのシステム構成例を示します。
- 仮想シミュレータPCまたはデータサーバーPC：
交通シナリオシミュレーションソフトウェア、もしくはあらかじめ収録したテスト運転走行時のデータを活用し、センサーデータを生成します。 - NIリアルタイムシステム：
テスト対象となるADAS ECUへ生成されたセンサーデータの出力を行います。実センサーと同じインターフェースとプロトコルを活用し、タイミングをコントロールしながらADAS ECUへの出力を行います。また、ADAS ECUとの通信に必要なレストバス通信も同時に模擬します。 - テスト対象ADAS ECU：
認知アルゴリズムなどを搭載した、テスト対象となるADAS ECUです。
図１．NI ADAS Replay & HIL System構成例
図２．ADASセンサーデータのシミュレーションとECUへの挿入
NI ADAS Replay & HIL System 機能的特長
- PXIテクノロジによる高スループット・低遅延バス（最大24GB/s）を活かし、ナノ秒単位の同期とタイミング制御を実現。
- ハードウェアとソフトウェアによる欠陥挿入機能を実現し、ノイズ混入などの様々な欠陥テストシナリオを再現。
- モジュール式PXIハードウェアと豊富なIOラインナップにより、レーダーオブジェクトやカメラストリーム、車両バストラフィックなど、様々なセンサーI/O要件に応じたシステムを柔軟に構成。
図３．PXIシステムのモジュール構成例
図４．車載バス向けPXIモジュールラインナップ
- 様々な交通シナリオシミュレーションソフトウェアと連携が可能なオープンプラットフォーム。
- ITインフラストラクチャやクラウドサービスプロバイダ (Microsoft Azure、AWS、Seagateなど) に接続してデータを取得可能にするオープンソフトウェア主体のアプローチ。
センサーデータ収録、Replayテスト、HILテストを同じシステムで実現できる、統合テストシステムアーキテクチャ。
NIについて
NIはADASセンサーデータの収録からそのデータ管理・活用に至るまで、パートナー会社様と連携し、お客様のADAS検証ワークフローを支援するソリューションを提供しております。
図５．NIが支援するADAS/AD検証ワークフロー概念図
HIL の呼称について
総称としての "HIL" は、 "HILS" や "HILシミュレーション" と呼ばれる事もあります。
"HIL"は Hardware-In-the-Loop を意味し、"HILS" や "HILシミュレーション" は Hardware-In-the-Loop Simulation を意味します。
詳細については 計測展用語集のHILSの項目 もあわせてご参照下さい。
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NI and OEMs partner to Unify Replay and HIL Test System
NI ADAS Replay & HIL System 概要
先進運転支援システム (ADAS) や自動運転 (AD) に求められる信頼性レベルや安全性レベルを実現するために、様々なシナリオでのテストカバレッジの拡張が求められています。これには、テストコースや公道を使用した実車走行によるテストだけではなく、あらかじめ記録したデータ (テスト運転から取得したデータ) または高忠実度シミュレーションソフトウェア環境の仮想データを活用して、シナリオベースのテストを実施することも必要不可欠です。
NI ADAS Replay & HIL Systemは、あらかじめ収録したテスト運転走行時のセンサーデータや仮想シミュレーションソフトウェアのセンサーデータを活用し、ADAS ECUのシナリオベースHIL (Hardware-In-the-Loop)テストを実現できるプラットフォームです。NI ADAS Replay & HIL Systemでは、ADAS ECUの認知アルゴリズムのテストに必要となる下記要件を実現させ、車両で遭遇するシナリオを正確に反映したデータの再現と実ECUへのデータ挿入を行うことが可能です。
- タイミングとデータ同期を厳密に制御し、実際の車両内と同じ通信方式で複数のI/Oおよび自動車用バス信号を介してADAS ECUと連携する。
- カメラ、レーダー、LiDARなどのADASセンサータイプがシステムに継続的に追加されることを考慮し、将来のI/Oやテスト要件に対応できる柔軟性を維持する。
- センサービットストリームに欠陥やフレーム遅延などを直接挿入することで実際に起こりえる欠陥に対してのシステムの堅牢性をテストし、テストカバレッジの信頼性と再現性を向上する。
- 自社で保持しているデータやシミュレーションソフトウェアなどの既存資産を活用し、コストを抑えながらADAS ECUのテストを実現させる。
以下にNI ADAS Replay & HIL Systemのシステム構成例を示します。
- 仮想シミュレータPCまたはデータサーバーPC：
交通シナリオシミュレーションソフトウェア、もしくはあらかじめ収録したテスト運転走行時のデータを活用し、センサーデータを生成します。 - NIリアルタイムシステム：
テスト対象となるADAS ECUへ生成されたセンサーデータの出力を行います。実センサーと同じインターフェースとプロトコルを活用し、タイミングをコントロールしながらADAS ECUへの出力を行います。また、ADAS ECUとの通信に必要なレストバス通信も同時に模擬します。 - テスト対象ADAS ECU：
認知アルゴリズムなどを搭載した、テスト対象となるADAS ECUです。
図１．NI ADAS Replay & HIL System構成例
図２．ADASセンサーデータのシミュレーションとECUへの挿入
NI ADAS Replay & HIL System 機能的特長
- PXIテクノロジによる高スループット・低遅延バス（最大24GB/s）を活かし、ナノ秒単位の同期とタイミング制御を実現。
- ハードウェアとソフトウェアによる欠陥挿入機能を実現し、ノイズ混入などの様々な欠陥テストシナリオを再現。
- モジュール式PXIハードウェアと豊富なIOラインナップにより、レーダーオブジェクトやカメラストリーム、車両バストラフィックなど、様々なセンサーI/O要件に応じたシステムを柔軟に構成。
図３．PXIシステムのモジュール構成例
図４．車載バス向けPXIモジュールラインナップ
- 様々な交通シナリオシミュレーションソフトウェアと連携が可能なオープンプラットフォーム。
- ITインフラストラクチャやクラウドサービスプロバイダ (Microsoft Azure、AWS、Seagateなど) に接続してデータを取得可能にするオープンソフトウェア主体のアプローチ。
センサーデータ収録、Replayテスト、HILテストを同じシステムで実現できる、統合テストシステムアーキテクチャ。
NIについて
NIはADASセンサーデータの収録からそのデータ管理・活用に至るまで、パートナー会社様と連携し、お客様のADAS検証ワークフローを支援するソリューションを提供しております。
図５．NIが支援するADAS/AD検証ワークフロー概念図
HIL の呼称について
総称としての "HIL" は、 "HILS" や "HILシミュレーション" と呼ばれる事もあります。
"HIL"は Hardware-In-the-Loop を意味し、"HILS" や "HILシミュレーション" は Hardware-In-the-Loop Simulation を意味します。
詳細については 計測展用語集のHILSの項目 もあわせてご参照下さい。
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