自動駕駛汽車在真正商業(yè)化應(yīng)用前，需要經(jīng)歷大量的道路測試才能達到商用要求。但是路測存在著時間長、成本高、道路受限、場景復(fù)現(xiàn)困難等缺點。因此基于場景庫的仿真測試可能是解決自動駕駛研發(fā)測試挑戰(zhàn)的主要路線，目前自動駕駛仿真測試已經(jīng)被行業(yè)廣泛接受并采用。

PanoSim汽車自動駕駛一體化仿真測試產(chǎn)品和解決方案，集高精度車輛動力學(xué)模型、汽車三維行駛環(huán)境模型、汽車行駛交通模型、車載環(huán)境傳感器模型、圖形與動畫后處理工具等于一體，基于精確建模與高效計算機數(shù)值仿真相結(jié)合的原則，利用先進的虛擬現(xiàn)實技術(shù)逼真的模擬汽車駕駛的各種環(huán)境和工況，并基于幾何模型與物理模型相結(jié)合的理念建立了高精度的環(huán)境傳感模型，提供了包括支持離線仿真、實時-軟硬件在環(huán)仿真和駕駛員在環(huán)仿真等在內(nèi)的多平臺、全流程和一攬子解決方案，支持數(shù)字仿真環(huán)境下汽車動力學(xué)與性能、汽車電子控制系統(tǒng)、汽車智能駕駛與主動安全系統(tǒng)、環(huán)境傳感與感知、自動駕駛等技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)測試和驗證。PanoSim能夠根據(jù)法規(guī)、經(jīng)驗等搭建相應(yīng)的測試場景，根據(jù)市場不同車型，實現(xiàn)產(chǎn)品自動化測試。

本文介紹了PanoSim仿真測試產(chǎn)品進行AEB量產(chǎn)產(chǎn)品測試方案。該方案對JTT1242-2019 AEB標準法規(guī)場景進行參數(shù)提取，搭建虛擬仿真測試場景，并通過參數(shù)泛化的方式生成大量測試場景，支持自動化測試和報告生成，完成產(chǎn)品的系統(tǒng)測試，并生成相應(yīng)的結(jié)果與報告。

Part1 測試需求

測試場景

• 測試項為PAEB，標準場景完全滿足JTT1242-2019中7.1行人測試要求；

• 車輛不同速度：從20km/h到80km/h，每5km/h遞增；

• 行人不同速度：0km/h、3km/h、5km/h、7km/h；

• 行人出現(xiàn)位置：橫穿、同車道（同向、相向）、鄰車道（同向、相向）；

• 行人橫穿角度：-10、0、10；

• 行人不同類型：老人、兒童、成人；

• 天氣：晴天、雨天、雪天；

• 光照：白天、夜晚、黃昏；

環(huán)境測試

實時機接收場景的目標信息，轉(zhuǎn)換成CAN 報文，通過P-CAN發(fā)送到待測ECU，同時通過V-CAN接收待測ECU的報警和控制信息，對模型車輛進行操作，并通過以太網(wǎng)傳輸?shù)絇C端，進行相應(yīng)場景變換，達到測試ECU的目的。測試環(huán)境如下圖：

Part2 HIL臺架測試流程

采用NI工控系統(tǒng)實現(xiàn)上位機與客戶ECU之間的信號交互。上位機運行PanoSim智能駕駛仿真軟件，在PanoSim主控平臺中搭建標準測試場景包括交通環(huán)境、主車等，虛擬主車搭載攝像頭真值傳感器，直接獲取環(huán)境感知目標數(shù)據(jù)，通過標準CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶待測ECU，測試驗證ECU決策控制模塊獲取感知目標數(shù)據(jù)，進行相應(yīng)的策略和控制處理，生成控制命令，通過CAN將控制信息（油門、剎車、方向盤等）發(fā)送給車輛實時仿真系統(tǒng)，控制實時車輛的行駛姿態(tài)，車輛實時仿真系統(tǒng)將實時車輛行駛數(shù)據(jù)通過Ethernet（千兆）反饋給主控平臺（上位PC機），主控平臺根據(jù)車輛運動狀態(tài)數(shù)據(jù)刷新虛擬世界3D數(shù)字畫面，形成閉環(huán)仿真測試。

Part3 標準工況實驗過程

實驗說明

測試設(shè)備：ECU設(shè)備，內(nèi)置PAEB控制算法；

場景：JTT1242標準行人測試場景；

測試開始時，測試車輛沿規(guī)劃的車道中心線加速到60km/h，并保持一段距離，駕駛員保持加速踏板位置，保持車速，B-B為自車的車道中心線。通知控制行人從測試車輛左側(cè)距離測試車道中心線6m遠處沿A-A路徑運動，其中，行人加速距離（F）為1.5m。L點為自車與行人的碰撞點，行人在距離L點4.5m時，應(yīng)達到8km/h的目標速度。若自車AEBS自動制動或發(fā)生碰撞，則測試結(jié)束。測試過程如下圖所示。

場景搭建

根據(jù)JTT1242所述要求，設(shè)置測試車輛與行人的相對位置及其工況條件：主車測試速度為60km/h，在主車前進軌跡達到20m時行人出現(xiàn)。行人出現(xiàn)的位置相對主車橫向距離為6m，根據(jù)行人出現(xiàn)時主車TTC=3.376s這一條件設(shè)置相對縱向距離為56.26m，行人在出現(xiàn)后的前1.5m內(nèi)逐漸從0開始加速到8km/h，并在接下來的4.5m內(nèi)維持該速度。

信號交互

測試過程

主車在行駛在仿真時間2.305s開始預(yù)警，2.705后開始進行AEB制動控制，先后經(jīng)歷部分制動、緊急制動，制動過程經(jīng)歷2.99s后主車速度減為0并保持停止。

▲ Driver視角

Part4 測試報告

測試簡介

• 測試需求

本次測試主要是為了驗證AEB功能。

• 測試時間

本次測試開始時間為2021-3-1521:22:09，測試總時長為10.824秒。

• 測試場景

本次測試場景為PAEB_60。

測試參數(shù)

是否碰撞：否

是否預(yù)警：是

是否制動：是

測試過程

本次測試場景為PEB_60，測試速度為60.0km/h，干擾模型為PedstrianCrossing，在主車的側(cè)邊-6米，前方58.5米處出現(xiàn)目標物People/ManStdnt_Walk，目標物的速度為8.0km/h。主車2.744秒后開始制動，2.99秒后主車停止。

▲ 主缸壓力與時間的關(guān)系

說明：生成測試報告中部分內(nèi)容涉及隱私，所以隱去。

測試結(jié)果匯總

本次測試，通過對各參數(shù)泛化，搭建了858種實例場景，經(jīng)客戶根據(jù)需求篩選出100例，輸出100份測試報告。

測試結(jié)果如下

測試場景中NG項目共例，對應(yīng)場景如下

NG場景描述

Part5 總結(jié)

本次用戶采用PanoSim智能駕駛虛擬仿真HIL測試系統(tǒng)，通過泛化和自動化工具對其量產(chǎn)AEB ECU進行測試，驗證了其報警功能、制動效果以及硬件可靠性，并且能夠輸出每個場景測試實例的測試結(jié)果和報告，供用戶分析場景NG原因。該測試方法獲得了車企量產(chǎn)車型項目認可，彌補了產(chǎn)品在仿真測試方面的缺乏。