當前自動駕馭正好迅速邁入量產(chǎn)時期，面臨越來越繁雜的自動駕馭體系，如何確保自動駕馭功效充足平安？

2022年11月14日，由蓋世車子主持，上海虹橋世界中央商務區(qū)管委會、上海閔行區(qū)國民政府指導，上海南虹橋投資開發(fā)（團體）局限企業(yè)協(xié)辦的2022第二屆智能車子域操控器創(chuàng)新峰會上，dSPACE頂級營業(yè)拓展經(jīng)理朱卉顯示，實車測試難以滿足自動駕馭的測試要求，而仿真成為理解決這一系列難題的要害。

這一進程中，待測操控器在時許、調(diào)整、通信形式等方面是否與真正的操控器維持絕對，將干脆作用測試結果的可靠性。采納開環(huán)的數(shù)據(jù)回放形式，能夠提供高保真度的數(shù)據(jù)源；采納閉環(huán)的情景仿真，能夠測試極其的危險工況。

朱卉 | dSPACE頂級營業(yè)拓展經(jīng)理

十分榮幸能夠代表dSPACE在這跟大伙一同研究自動駕馭的仿真和認證技藝。今日咱的演講專題是《愈加真正的虛擬化技藝助力實現(xiàn)自動駕馭仿真的第一大出力》。

量產(chǎn)時期，自動駕馭體系的仿真要求

當前，自動駕馭正好迅速邁入量產(chǎn)時期，面臨越來越繁雜的自動駕馭體系，如何確保自動駕馭功效是充足平安的呢？這就請求具有自動駕馭功效的機動車在正規(guī)SOP前能夠累計大批測試千米數(shù)，而且經(jīng)過法則定義的情景以及海量極其情景的測試。

赫然，實車測試曾經(jīng)沒再能滿足自動駕馭的測試要求，而仿真則成為理解決這一系列難題的要害。從使用者的方位來說，抉擇一種合乎道理的，而且符合本人的測試戰(zhàn)略是十分要緊的，例如測試對象是甚么，測試本錢要多少？同真正情景的挨近水平怎樣樣？能否能夠發(fā)展極其邊緣情景的測試以及能否能夠發(fā)展可復現(xiàn)的測試，這點皆是須要考量的要素。

相比主流的自動駕馭測試戰(zhàn)略本來是多個測試伎倆的聯(lián)合，也便是SIL、HIL以及實車測試的聯(lián)合。咱們可行見到，多數(shù)測試用例都可行在仿真中發(fā)展，而仿真可行將自動駕馭的測試任務達成時間提早，曾經(jīng)成為自動駕馭機動車得到機動車準入的必需測試伎倆，關于自動駕馭功效的平安性起到了十分要害的效用。

自動駕馭的操控器，也便是仿真的待測對象，是由感知合一、情景了解、規(guī)劃決策以及活動操控模塊組成。傳感器將探測到的傳感器數(shù)據(jù)，例如相片幀、激光點云，以及少許機動車數(shù)據(jù)給到感知合一模塊，接下來輸出對象列表到規(guī)劃決策模塊，規(guī)劃決策再發(fā)出少許操控信號給到活動操控模塊，由該模塊操控執(zhí)行器實行提速、制動、調(diào)轉方向等詳細操作。

仿真意指著要去締造一種自動駕馭操控器運轉時的虛擬環(huán)境，也便是咱們通俗稱呼的情景。仿真情景包涵靜態(tài)素材，像路網(wǎng)構造以及3D模子，也包涵少許動態(tài)的素材，例如不同交通參加物的舉止軌跡。

從仿真供給商的方位來說，咱們以及業(yè)內(nèi)全在著力于探討如何讓虛擬環(huán)境變得愈加真正。從使用者的方位來說，假如要測試不同的模塊，就須要抉擇不同且符合本人的測試戰(zhàn)略。咱今日推薦的內(nèi)容將來會圍繞不同的測試戰(zhàn)略開展，可是一絲須要提早澄清，今日所講的測試戰(zhàn)略最重要的是純軟件仿真，也便是SIL在環(huán)測試，不涉及到全部的硬件部分。

測試對象: 感知 & 合一

假如使用者僅僅是要測試感知合一模塊，他應當抉擇甚么樣的測試戰(zhàn)略？咱們可行用實車路采的數(shù)據(jù)發(fā)展開環(huán)的數(shù)據(jù)回放，將紀錄的傳感器數(shù)據(jù)，例如相片幀，激光點云，以及機動車信號，回灌給感知合一模塊。

在數(shù)據(jù)回放的架構內(nèi)部，感知合一模塊可行鑒于第三方構架例如ROS，Apollo等構架發(fā)展算法開發(fā)，也可行是適合AP AUTOSAR準則的虛擬操控器，咱們也叫做virtual ECU，或許簡單稱呼叫做V-ECU。這邊面有個相比新可是十分要緊的概念，便是甚么是虛擬操控器？

虛擬操控器可行被看成是SIL測試中間的待測對象，它不但僅包涵利用層的算法，還包涵了真正的當中件，是以它是一種愈加挨近真正操控器舉止的待測對象。

從dSPACE的方位看，咱們以為不但仿真情景的真正性很要緊，待測對象的真正性也是十分要緊的。待測操控器在時序，調(diào)整或許通信形式等方面能否能夠同真正的操控器確保絕對，也會干脆作用測試結果的可靠性。

用實車路采的數(shù)據(jù)發(fā)展開環(huán)的數(shù)據(jù)回放，有個第一大的好處是能夠提供高保真度的數(shù)據(jù)源，除此之外還能下降仿真進程中的運算本錢，由于沒再須要仿真物理傳感器模子。將感知后的對象列表和真值數(shù)據(jù)發(fā)展對照，而且鑒于KPI得出相應的測試結果，這邊的真值數(shù)據(jù)指的便是標注過后的數(shù)據(jù)，這類方案盡管會耗費較多的精力，可是對數(shù)據(jù)真正性的提高有確實成果。

測試對象: 情景了解 & 規(guī)劃決策

假如使用者要測的是規(guī)劃決策模塊，咱們也可行用紀錄的對象列表發(fā)展開環(huán)的數(shù)據(jù)回放。這類形式可行實現(xiàn)可復現(xiàn)的開環(huán)測試，經(jīng)過對操控信號發(fā)展估價，鑒于KPI得出相應的測試結果。

此外一個測試形式便是鑒于閉環(huán)的情景仿真正現(xiàn)對規(guī)劃決策的測試，情景的來自可行是鑒于法則，也可行是少許車禍情景或許當然駕馭情景，也可行是手動繪制的人力情景。一種邏輯情景可行泛化出更多的詳細情景來實現(xiàn)更高的測試掩蓋率，經(jīng)過這類仿真的形式，可行測試實車路采所紀錄不到的危險工況。

這邊面咱們會用到幾率傳感器模子，或許也叫真正傳感器或許理想傳感器模子，來仿真規(guī)劃決策所須要的對象列表數(shù)據(jù)，同一時間導入主車模子組成閉環(huán)的仿真體系，主車只要要運用少許簡單化的執(zhí)行器接口，不要鑲嵌繁雜的執(zhí)行器操控組件。最終經(jīng)過觀測不同的信號，鑒于KPI得出相應的測試結果，這是經(jīng)過閉環(huán)情景仿真的形式實現(xiàn)對規(guī)劃決策的測試。

測試對象: 活動操控

假如使用者要測試活動操控模塊，源于這部分的算法是運轉在智駕域控的MCU側，多數(shù)適合CP AUTOSAR的架構。咱們同樣也可行應用前面所提到的虛擬操控器概念，對這部分的算法發(fā)展虛擬化，終歸獲得的會是一種適合CP AUTOSAR準則的虛擬操控器。

它不但僅包涵了利用層SWC部分，還包涵了RTE及RTE之下的根基軟件部分，是以一種適合CP AUTOSAR的虛擬操控器是一種愈加挨近真正操控器的待測對象，可行模擬真正操控器內(nèi)部OS的調(diào)整，以及去模擬真正操控器內(nèi)部RTE的傳輸體制。

咱們可行將不同的階躍/輸入信號給到活動操控模塊，同一時間輸出的執(zhí)行信號可行用以操控被控對象模子，來組成全體的閉環(huán)仿真體系。同樣咱們也可行運用觸發(fā)信號來鼓勵軟件的執(zhí)行，將輸出和預期數(shù)據(jù)發(fā)展相比，從而確�；顒硬倏厮惴ǖ恼�確執(zhí)行 (比如, 剎車體系)，以上是對活動操控模塊測試形式的推薦。

全棧式，多模塊算法測試伎倆

前面推薦了對單個模塊的測試形式，假如使用者是要測試全棧式算法，也便是對SOC以及MCU的算法都發(fā)展測試的話，他應當抉擇甚么樣的測試伎倆？同樣也可行應用前面所說到的虛擬操控器的概念，咱們可行區(qū)別對SOC以及MCU發(fā)展虛擬化，獲得的會是一種適合AP AUTOSAR準則的虛擬操控器，加上一種適合CP AUTOSAR準則的虛擬操控系，同一時間作為待測對象。

虛擬操控器不但包涵利用層，還包涵總線通信在內(nèi)的完整軟件堆棧，是以可行用以仿真總線上的交互，可行扶持虛擬的CAN，虛擬的LIN、虛擬的以太網(wǎng)的交互。這類形式也可行實現(xiàn)SOC以及MCU之中的通信，例如說去模擬多核間的SOME/IP通信等等。

這邊咱們會應用物理傳感器模子在閉環(huán)中仿真感知&合一所須要的傳感器數(shù)據(jù)，物理傳感器模子是鑒于光線追蹤技藝的運算，可行渲染出攝像頭的相片幀、激光點云、雷達回聲，給到感知合一模塊。自然物理傳感器模子自身的運算十分耗GPU資源的，通常使用者須要準備一輛不業(yè)余的GPU效勞器來運轉多路的傳感器模子。同一時間可行導入虛擬機動車模子來組成全體閉環(huán)的仿真體系，鑒于KPI來觀測自動駕馭操控器在不同情景下的不同特性。

此前推薦了四種測試形式，本來可行歸納總結為三種測試伎倆，區(qū)別是開環(huán)的數(shù)據(jù)回放測試，閉環(huán)的鑒于情景的測試，以及鑒于要求的測試，也叫鑒于環(huán)節(jié)的測試。每一個測試伎倆本來各有益弊，開環(huán)可行實現(xiàn)愈加真正的仿真，可是閉環(huán)可行去測試少許極其的危險工況，使用者可行聯(lián)合測試目的、測試對象的不同，來抉擇聯(lián)合不同測試伎倆的定制化方案。

dSPACE情況與產(chǎn)物

作為全家三十好幾年專注于仿真和認證的企業(yè)，dSPACE能夠提供端到端的鑒于數(shù)據(jù)驅(qū)動的自動駕馭的解決方案。dSPACE的最新云仿真產(chǎn)物SIMPHERA就可以夠cover前面提到的三種測試伎倆，將仿真技藝和云技藝聯(lián)合來實現(xiàn)大范圍的仿真和認證。使用者沒再須要安裝十分繁雜的軟件環(huán)境，沒再須要去安裝若干獨立軟件，卻是干脆經(jīng)過web形式就能實現(xiàn)輕松部署和及時訪問。

SIMPHERA可行實現(xiàn)閉環(huán)的鑒于情景的仿真來測試規(guī)控算法，應用并發(fā)節(jié)點能夠在秒級實現(xiàn)ALKS的認證，在<1.5秒的時間內(nèi)獲得1條ALKS的測試結果，大大縮小了測試時間，提升了仿真的運轉效能。

SIMPHERA在云端的事業(yè)過程，本來和單機版SIL的事業(yè)過程是絕對的，使用者皆是從準備階段最初，先準備好仿真必需的素材，例如像情景、機動車模子、傳感器模子以及待測對象，將這點必需的素材都準備好了以后，就能將它們引入而且集成到SIMPHERA云端的仿真環(huán)境中間，而且最初運轉仿真。假如單次仿真運轉無難題，接下來就能執(zhí)行大范圍的并發(fā)認證，而且經(jīng)過對測試結果的剖析，發(fā)覺bug所在，接下來再對自動駕馭的算法發(fā)展改良和改良，接下來再映入到下一輪的迭代測試中間去。

SIMPHERA可行提供REST API方便測試人士實現(xiàn)持續(xù)集成、持續(xù)測試、持續(xù)部署，它可行在云端和Jenkins、GitHub發(fā)展打通，接下來經(jīng)過腳本的形式來發(fā)展全部環(huán)節(jié)的自動化執(zhí)行。一朝檢驗到新代碼的提交，它就能將待測對象和其它仿真因素構成一種閉環(huán)的仿真體系，接下來最初運轉仿真，等候測試結果和返回測試結果，而且可行將相應測試結果郵件反饋給少許指定的聯(lián)系人等等。

假如要在云端實現(xiàn)對感知算法的并發(fā)仿真，也便是實現(xiàn)對云端物理傳感器模子的并發(fā)仿真，咱們就須要用物理傳感器模子，來仿真感知合一所須要的raw data。當前它能夠提供三種物理傳感器模子，區(qū)別是攝像頭模子、激光雷達模子、mm波雷達模子，除此之外，它還能夠提供鑒于游戲引擎Unreal的高保真渲染能力。

前面也有說到，假如要測感知，咱們另有此外一個形式便是發(fā)展開環(huán)的數(shù)據(jù)回放，當前，咱們也扶持在云端實現(xiàn)并發(fā)的開環(huán)數(shù)據(jù)回放，它可行和使用者的數(shù)據(jù)治理平臺打通，從而獲取數(shù)據(jù)平臺的存儲數(shù)據(jù)和料理后的數(shù)據(jù)，并在云端把紀錄的視頻流數(shù)據(jù)，點云數(shù)據(jù)等發(fā)展剖析并回放，回灌給感知合一模塊。

最終值得一提的是，dSPACE作為全家主流的硬件在環(huán)測試供給商，SIMPHERA除了能夠?qū)崿F(xiàn)前面所說到的少許純軟仿真之外，本來SIMPHERA也能夠和dSPACE的硬件在環(huán)體系打通，使用者就能在云端去實現(xiàn)對情景、待測對象、模子的同一治理，而且能夠在云端編寫相應的測試用例，接下來經(jīng)過一種腳本將全部仿真因素下載到硬件在環(huán)的測試平臺上執(zhí)行仿真，再將執(zhí)行仿真的結果返回到云端去做同一治理。

一會兒的將來，SIMPHERA也將扶持鑒于要求或許鑒于環(huán)節(jié)的測試，除了云仿真外，dSPACE在數(shù)據(jù)采集、迅速操控原型、硬件在環(huán)、實車在環(huán)范疇都有十分老練的解決方案。期望經(jīng)過提供這類全棧式自動駕馭用具鏈，dSPACE能夠幫助更多的主機廠和Tier 1提速自動駕馭體系的開發(fā)并推進其營運化落地。

（以上內(nèi)容來源dSPACE頂級營業(yè)拓展經(jīng)理朱卉于2022年11月14日由蓋世車子主持，上海虹橋世界中央商務區(qū)管委會、上海閔行區(qū)國民政府指導，上海南虹橋投資開發(fā)（團體）局限企業(yè)協(xié)辦的2022第二屆智能車子域操控器創(chuàng)新峰會發(fā)表的《愈加真正的虛擬化技藝助力實現(xiàn)自動駕馭仿真的第一大出力》專題演講。）