4. 车端数据采集系统

车端数据采集系统是 ADAS 数据闭环的“源头”。如果源头的时间戳不可信、触发条件不合理、落盘格式不统一，后续的标注、训练和问题复现都会付出成倍代价。本节围绕 Bosch 采集平台的典型工程实践，讲清传感器配置、时间同步、触发策略与落盘组织四个关键环节，并给出可参考的参数与约束。

一、传感器配置：先定义“采集什么”，再谈“怎么采”

采集系统的第一份配置不是代码，而是传感器清单。它需要明确每个传感器的类型、安装位置、坐标系、内外参、输出频率与数据接口。以典型的 L2+ 采集车为例，常见配置包括：前视 8MP 摄像头（约 30fps，输出 H.264 或 RAW）、环视 4 路 2MP 摄像头、前向毫米波雷达（约 20Hz，输出目标列表与原始 ADC 数据）、角雷达、以及一台 128 线激光雷达（10Hz，输出点云）。此外还有 IMU/GNSS 组合导航（100Hz）和车辆 CAN 总线（轮速、方向盘转角、制动状态等）。

配置的核心是“时间基准统一、坐标系统一、命名统一”。每个传感器在配置文件中应有唯一 ID，例如 cam_front_8mp、radar_front、lidar_top。外参以车辆后轴中心为原点，X 向前、Y 向左、Z 向上，单位米；内参以像素为单位。这些参数一旦写入配置，采集、回放和复现都必须引用同一份，避免“采集一套、复现另一套”。

二、时间同步：采集系统的生命线

多传感器融合的前提是时间对齐。Bosch 采集平台通常采用“硬件触发 + 软件时间戳”的双层机制。硬件层由 PTP（IEEE 1588）或 GPS PPS 提供全局时钟，摄像头、雷达、激光雷达通过触发线或同步信号对齐到同一时间基准；软件层为每帧数据打上采集时间戳，并记录传感器内部时间与全局时间的偏差。

实际工程中，时间同步需要关注三个指标：同步误差、时间戳抖动和丢帧率。以 30fps 摄像头为例，若同步误差超过 5ms，在 120km/h 下车辆已移动约 16.7cm，足以影响目标关联。因此，配置中应明确每个传感器的最大允许偏差，例如摄像头 ≤ 2ms、雷达 ≤ 1ms、激光雷达 ≤ 1ms。采集软件需周期性输出同步质量报告，一旦偏差超限，应触发告警或降级记录。

三、数据记录触发策略：不是“一直录”，而是“该录才录”

全量录制会产生海量数据，一辆采集车一天可能产生数 TB 数据，其中大部分是无效场景。因此，触发策略的目标是“用最小数据量覆盖最有价值场景”。Bosch 采集平台通常组合使用四类触发：

• 事件触发：由 AEB 激活、驾驶员急刹、方向盘大转角、安全员接管等信号触发，记录事件前后各 10～30 秒。
• 周期触发：按固定时间切片记录，例如每 5 分钟记录 30 秒，用于覆盖常规路况。
• 条件触发：当自车速度、目标距离、感知置信度等满足阈值时触发，例如“车速 > 60km/h 且前方目标距离 < 30m”。
• 环形缓存：系统持续写入环形缓冲区，触发时把触发前一段时间的数据一并落盘，避免“触发时已经错过关键帧”。

触发策略的配置需要与存储和带宽匹配。假设 8 路摄像头 + 1 路激光雷达 + 雷达原始数据，峰值写入带宽约 1.5～2GB/s。若环形缓存深度为 30 秒，仅缓存就需要约 45～60GB 内存或高速 SSD 空间。因此，实际配置中常采用“原始数据分级落盘”：摄像头存 H.264 压缩流，激光雷达存 PCAP，雷达存原始 ADC 或目标列表，感知结果单独存 JSON/Protobuf。

四、原始数据与感知结果落盘：格式、目录与索引

落盘不是简单写文件，而是建立“可检索、可回放、可复现”的数据组织。推荐目录结构按“日期/车辆/行程/片段”四级组织，每个片段包含 raw/、perception/、meta/ 三个子目录。原始数据按传感器 ID 分文件，感知结果按帧号或时间戳命名，元数据记录采集配置版本、车辆参数、天气与道路类型。

2025-03-18/
  VH-001/
    trip_0912/
      clip_0001/
        raw/
          cam_front_8mp.h264
          lidar_top.pcap
          radar_front.bin
        perception/
          objects_000001.json
          objects_000002.json
        meta/
          sensor_config_v3.2.yaml
          sync_report.csv
          trigger_log.txt

索引文件是落盘层的“目录”，通常记录每个片段的起止时间、触发原因、传感器列表、文件大小和校验值。这样在问题复现时，可以按时间、触发类型或传感器快速定位到目标片段，而不必遍历全部数据。

五、Bosch 采集平台关键参数与约束

总结来看，车端采集系统的工程化程度直接决定数据闭环的效率。传感器配置定义“采什么”，时间同步保证“对得齐”，触发策略决定“录得准”，落盘组织支撑“找得到、复现得了”。这四者共同构成 Bosch 采集平台的关键参数与约束体系，也是后续标注、训练和问题复现的基础。