6月15—16日，由江夏區(qū)人民政府、蓋世汽車主辦、江夏科技投資集團(tuán)有限公司承辦的2023第六屆自動(dòng)駕駛與人機(jī)共駕論壇上，理工雷科電子(天津)有限公司網(wǎng)聯(lián)測(cè)試產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理王兆豐介紹，智能駕駛仿真測(cè)試包括場(chǎng)景環(huán)境、傳感器、控制器、車輛四種元素，分為五個(gè)級(jí)別：一是Level 1完全基于電腦來(lái)進(jìn)行算法的驗(yàn)證；二是Level 2增加傳感器信號(hào)設(shè)備，場(chǎng)景和車輛動(dòng)力學(xué)仿真在實(shí)時(shí)仿真機(jī)運(yùn)行，確保系統(tǒng)實(shí)時(shí)性；三是Level 3在Level 2基礎(chǔ)上部分傳感器使用真實(shí)部件；四是Level 4場(chǎng)景仿真和車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件聯(lián)合仿真Level4以真實(shí)車輛反饋的輪速、車輪轉(zhuǎn)角等作為輸入，輸出行駛阻力和轉(zhuǎn)向阻力，通過(guò)轉(zhuǎn)毅反饋真實(shí)車輛實(shí)現(xiàn)車輛在環(huán)測(cè)試(VIL)；五是Level 5使用真實(shí)車輛在真實(shí)的道路上行駛，實(shí)現(xiàn)車輛真實(shí)道路測(cè)試。

王兆豐|理工雷科電子(天津)有限公司 網(wǎng)聯(lián)測(cè)試產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理

(資料圖)

以下為演講內(nèi)容整理：

智能駕駛測(cè)試的需求與作用

隨著智能駕駛產(chǎn)品的研發(fā)與量產(chǎn)的增速，日常生活中會(huì)看到自動(dòng)駕駛或高級(jí)輔助駕駛測(cè)試車輛在道路上行駛，除了在開放的道路場(chǎng)景內(nèi)，自動(dòng)駕駛車輛還會(huì)在封閉場(chǎng)景中進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。在封閉場(chǎng)景中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些假人和假車，在測(cè)試過(guò)程中也充滿了坎坷，假人和假車的測(cè)試場(chǎng)景也較為“慘烈”。

智能駕駛測(cè)試系統(tǒng)包含四個(gè)組成要素，場(chǎng)景環(huán)境、傳感器、控制器和車輛，基于此可以對(duì)智能駕駛測(cè)試進(jìn)行相應(yīng)的分級(jí)，進(jìn)行仿真狀態(tài)模擬測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試對(duì)象是智能駕駛系統(tǒng)，分為三個(gè)部分：一是感知，即傳感器；二是決策，即控制器；三是執(zhí)行器，即車輛儀表顯示和側(cè)底盤結(jié)構(gòu)，動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等。

隨著測(cè)試的逐漸升級(jí)，控制器將從仿真狀態(tài)轉(zhuǎn)化為實(shí)物狀態(tài)。并且會(huì)針對(duì)模擬器HIL的測(cè)試場(chǎng)景，進(jìn)行傳感器實(shí)物測(cè)試疊加，結(jié)合虛擬場(chǎng)景和整車動(dòng)力學(xué)模型不斷升級(jí)，最終將真實(shí)車輛搭載ADAS系統(tǒng)，引入測(cè)試環(huán)境，用于仿真模擬測(cè)試。

下圖展示了智能駕駛測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)V型開發(fā)流程，左側(cè)是軟件在環(huán) (SIL)測(cè)試，針對(duì)策略算法和等效驗(yàn)證方式進(jìn)行仿真測(cè)試。硬件在環(huán) (HIL)，主要針對(duì)傳感器，進(jìn)行半實(shí)物仿真測(cè)試。整車在環(huán)(VIL)是基于模擬仿真場(chǎng)景，對(duì)整車及被測(cè)智能駕駛系統(tǒng)進(jìn)行整車級(jí)閉環(huán)仿真測(cè)試。

圖源：演講嘉賓材料

我們對(duì)模擬仿真測(cè)試或智能駕駛測(cè)試的現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。首先，模擬仿真測(cè)試技術(shù)已經(jīng)成為智能駕駛系統(tǒng)研發(fā)、測(cè)試等環(huán)節(jié)中不可或缺的技術(shù)手段；其次，智能駕駛應(yīng)用通過(guò)模擬仿真技術(shù)，可以擴(kuò)大模擬仿真測(cè)試環(huán)境的應(yīng)用邊界?；谝延袦y(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真技術(shù)的導(dǎo)入，不僅可以擴(kuò)大測(cè)試系統(tǒng)的能力，還可以提高測(cè)試效率。

模擬仿真測(cè)試對(duì)產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量和周期具有關(guān)鍵作用，在測(cè)試過(guò)程中，引用相應(yīng)的模擬仿真測(cè)試手段，可以極大提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短測(cè)試周期。在進(jìn)行模擬仿真測(cè)試推廣過(guò)程中，前期我們對(duì)客戶進(jìn)行了基礎(chǔ)引導(dǎo)和培養(yǎng)，近期市場(chǎng)也給予了我們一定的反饋，這些新的建議或需求，會(huì)在無(wú)形之中促使模擬仿真測(cè)試或智能駕駛技術(shù)的迭代，形成良性的循環(huán)發(fā)展模式，并且模擬仿真測(cè)試也是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵項(xiàng)目。

目前所有的模擬仿真測(cè)試系統(tǒng)都具備豐富的環(huán)境資源，理論上具有無(wú)限豐富的特點(diǎn)，但一些極端場(chǎng)景，加大仿真測(cè)試占比。我們對(duì)特殊場(chǎng)景和極限場(chǎng)景的測(cè)試進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，無(wú)形之中提高了測(cè)試的效率和針對(duì)性。所以智能駕駛車輛必須經(jīng)過(guò)大量模擬仿真測(cè)試和路測(cè)，才能實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化。

隨著智能駕駛汽車研發(fā)、制造以及量產(chǎn)的增速，客戶端及市場(chǎng)對(duì)于智能駕駛產(chǎn)品測(cè)試領(lǐng)域提出了更高的要求。在質(zhì)量方面，測(cè)試環(huán)境是客戶針對(duì)產(chǎn)品的驗(yàn)證，需要在驗(yàn)證過(guò)程中提供標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)節(jié)。并且在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境下，其數(shù)據(jù)和結(jié)果準(zhǔn)確度都有相應(yīng)的要求；在成本方面，由于后期的路況測(cè)試會(huì)投入較多，所以降低開發(fā)測(cè)試成本也成為了重要的需求點(diǎn)；在交付方面，智能駕駛測(cè)試都有一個(gè)管控周期，特別是商用車，駕駛速度和休息時(shí)間都有規(guī)定，因此在進(jìn)行里程累積測(cè)試時(shí)，會(huì)有固定的測(cè)試周期。所以如何縮短開發(fā)周期，提高測(cè)試效率也成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

基于市場(chǎng)反饋的信息，針對(duì)智能駕駛產(chǎn)品測(cè)試系統(tǒng)功能需求進(jìn)行了分析：一是傳感器模擬仿真，在感知層面上，傳感器仿真能力的構(gòu)建是模擬仿真測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)，隨著多傳感器的融合，也要提高系統(tǒng)測(cè)試覆蓋性；二是復(fù)雜交通場(chǎng)景，在測(cè)試過(guò)程中構(gòu)建復(fù)雜的交通場(chǎng)景，是為客戶提供智能駕駛系統(tǒng)便利化的重要著眼點(diǎn)；三是測(cè)試管理數(shù)據(jù)分析，布局一些交通事故場(chǎng)景的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以在測(cè)試過(guò)程中按需求調(diào)用相應(yīng)的比例。

測(cè)試管理平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析等都是測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，但測(cè)試系統(tǒng)還需要具備全自動(dòng)的管理功能，以及相應(yīng)的應(yīng)用能力的建立。特別是針對(duì)自動(dòng)化測(cè)試流程、測(cè)試數(shù)據(jù)分析等，最后實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的資源分析共享。

模擬仿真測(cè)試的技術(shù)方案

理工雷科電子自主研發(fā)了一款針對(duì)智能駕駛測(cè)試的技術(shù)方案，包含了搭載被測(cè)物智能駕駛系統(tǒng)的車輛，還布局了相應(yīng)的傳感器模擬子系統(tǒng)，比如視覺(jué)目標(biāo)模擬系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)目標(biāo)模擬、道路環(huán)境模擬系統(tǒng)等。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各傳感器的模擬仿真同步性，系統(tǒng)利用實(shí)時(shí)機(jī)控制系統(tǒng)、交通場(chǎng)景模擬仿真系統(tǒng)，對(duì)測(cè)試管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及控制。

這套系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)功能是系統(tǒng)傳感器在環(huán)智能駕駛域硬件的仿真測(cè)試，特別是ADAS功能，比如FCW、AEB、ACC、TSR等，可以獨(dú)立進(jìn)行復(fù)雜交通場(chǎng)景模擬。支持智能駕駛域控制器HIL功能測(cè)試評(píng)估，并且還支持系統(tǒng)功能升級(jí)擴(kuò)展，可以實(shí)現(xiàn)視覺(jué)傳感器模擬仿真、超聲波傳感器回波仿真、以及V2X車聯(lián)網(wǎng)通信測(cè)試。

下圖是模擬仿真測(cè)試系統(tǒng)的框架，左邊是針對(duì)傳感器布局的子系統(tǒng)模塊，最上面是針對(duì)視覺(jué)感知傳感器的模擬子系統(tǒng)，通過(guò)搭載高算力處理器的圖形工作站，將交通場(chǎng)景模型中的視覺(jué)模擬視頻進(jìn)行描畫，再通過(guò)高清激光投影儀，投影到弧形幕布上。中間部分是毫米波雷達(dá)目標(biāo)模擬器，這款模擬器是理工雷科電子獨(dú)立自主研發(fā)的，該模擬器可以模擬相應(yīng)的毫米波雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的回波以及目標(biāo)數(shù)據(jù)。我們還搭載了整車臺(tái)架和測(cè)功機(jī)，與整車的半軸進(jìn)行連接，模擬環(huán)境道路的反饋以及轉(zhuǎn)彎狀態(tài)。系統(tǒng)可以通過(guò)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境控制，使系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)模擬子系統(tǒng)的目標(biāo)模擬實(shí)現(xiàn)時(shí)間軸同步。

圖源：演講嘉賓材料

在感知模擬方面，我們有視覺(jué)傳感器目標(biāo)模擬器和毫米波雷達(dá)仿真測(cè)試模擬器，其中毫米波雷達(dá)仿真測(cè)試模擬器支持3D和4D毫米波雷達(dá)目標(biāo)的模擬。在這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)ADAS的功能驗(yàn)證測(cè)試，比如自動(dòng)緊急制動(dòng)AEB、前向碰撞預(yù)警FCW、車道偏離預(yù)警LDW等。基于虛擬仿真場(chǎng)景，可以生成各種天氣情況、各類型交通參與者、不同類型車道線等復(fù)雜工況及場(chǎng)景要素，以滿足客戶的測(cè)試需求。

下圖是對(duì)ACC功能測(cè)試的應(yīng)用案例，可以明顯看到左側(cè)車輛對(duì)搭建環(huán)境中的目標(biāo)進(jìn)行了有效識(shí)別，ACC作為1V1R架構(gòu)下，ADAS系統(tǒng)典型縱向控制功能，其功能模擬仿真測(cè)試的實(shí)現(xiàn)，可以體現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)視覺(jué)感知、毫米波雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的模擬應(yīng)用都非常準(zhǔn)確，且系統(tǒng)模擬仿真測(cè)試能力非常完備。其他應(yīng)用案例還包括AEB功能模擬仿真測(cè)試、LDW功能模擬仿真測(cè)試、TSR功能模擬仿真測(cè)試等各種ADAS功能的驗(yàn)證。

圖源：演講嘉賓材料

發(fā)展概況及未來(lái)布局

我們理工雷科電子天津有限公司，是雷科防務(wù)旗下北京理工雷科電子信息技術(shù)有限公司，投資設(shè)立的高科技研發(fā)型企業(yè)。民品方向的主營(yíng)業(yè)務(wù)包括智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)產(chǎn)品線和網(wǎng)聯(lián)測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品線兩部分。

我們的智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品線于2021年正式成立，基于北理工豐富技術(shù)的積淀和背書，其產(chǎn)品成熟度較高，已成為國(guó)內(nèi)一流的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)備測(cè)試測(cè)量產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商。前期布局了毫米波雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備及解決方案，目前市場(chǎng)占有率也較高，所以第二階段還是以ADAS智能測(cè)試系統(tǒng)及仿真模型技術(shù)為主，推進(jìn)相應(yīng)產(chǎn)品。

未來(lái)將重點(diǎn)維護(hù)和創(chuàng)立自有模擬仿真測(cè)試系統(tǒng)，以及提供海量場(chǎng)景庫(kù)數(shù)據(jù)，隨著市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，我們會(huì)不斷提升自主研發(fā)能力，為行業(yè)提供更多更好的應(yīng)用產(chǎn)品。

（以上內(nèi)容來(lái)自理工雷科電子(天津)有限公司網(wǎng)聯(lián)測(cè)試產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理王兆豐于2023年6月15—16日，由江夏區(qū)人民政府、蓋世汽車主辦、江夏科技投資集團(tuán)有限公司承辦的2023第六屆自動(dòng)駕駛與人機(jī)共駕論壇發(fā)表的《汽車智能駕駛系統(tǒng)整車在環(huán)模擬仿真測(cè)試解決方案》主題演講。）

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