随着自动驾驶技术的快速发展,L3级别自动驾驶已逐步从概念走向现实。全球主要汽车市场相继出台了支持L3自动驾驶的法规:德国在2017年率先通过了L3自动驾驶立法,日本于2020年修订《道路运输车辆法》支持L3自动驾驶系统,中国也在2023年发布了《智能网联汽车准入管理办法(试行)》,为L3及以上级别自动驾驶汽车的量产和商业化应用提供了法律保障。这些政策的落地,标志着自动驾驶产业正式进入规模化发展阶段。
更高级别的自动驾驶意味着更复杂的系统架构和更严格的安全要求。在ADAS控制器软件快速迭代的开发过程中,每次软件版本发布都需要进行全方位的功能验证,以确保系统的可靠性和安全性。传统的测试方法往往耗时较长,资源消耗大,难以适应快速迭代的开发节奏。为了提升测试效率并优化资源利用,北汇信息提出了基于HIL环境的自动化冒烟测试方案。该方案通过在全量功能测试和实车验证之前,先进行一轮快速的基础功能验证,有效地识别出重大功能缺陷,从而降低后续测试成本,缩短整体测试周期。
然而,要构建一个可靠的ADAS产品质量保障体系,需要建立完整的测试链路。从早期的模型仿真(MIL)测试,到软件仿真(SIL)测试,再到硬件在环(HIL)测试,以及整车在环(VIL)测试,最后到实车验证,每个环节都承担着不同的验证目标和质量把控职责。北汇信息深耕汽车电子测试领域多年,打造了覆盖ADAS全生命周期的测试解决方案。我们不仅关注基础功能测试,更将功能安全测试作为重要组成部分,为ADAS产品的持续迭代提供全方位的质量保障。
从虚拟到实际、从单元到系统逐层递进,确保产品质量。以下是各测试阶段的具体解决方案:
ADAS MIL测试:作为算法验证的首要环节,主要针对ADAS控制器及传感器算法的功能性验证,早期发现问题及快速迭代支持。
ADAS SIL测试:关注软件实现的正确性,验证代码级别的功能实现
ADAS HIL测试:通过引入实际控制器硬件,在真实时间约束下验证系统性能。
ADAS VIL测试:将实际车辆引入测试环境,实现半实物仿真测试。
ADAS实车测试:在真实道路环境下验证系统的功能完整性、性能稳定性和安全可靠性。
自动驾驶发展新趋势:端到端演进与舱驾融合
随着自动驾驶技术的快速迭代,行业发展呈现出两个显著趋势:一方面,自动驾驶系统的架构设计正从传统的模块化方案(包括环境感知、路径规划、行为决策和车辆控制等独立模块)逐步向端到端解决方案演进;另一方面,智能座舱与自动驾驶的融合成为新趋势,通过整合驾驶员状态监测、人机交互等智能座舱功能与自动驾驶系统,实现更安全、更智能的人机协同驾驶体验。
端到端自动驾驶的机遇与挑战
传统的模块化架构虽然结构清晰、易于调试和维护,但模块之间的串行处理可能导致误差累积,且各模块独立优化难以保证全局最优,在处理复杂动态场景时往往表现出局限性。而基于深度学习的端到端方案,通过直接建立感知数据到控制指令的映射关系,不仅简化了系统架构,还能够端到端地优化整个决策控制过程,提升了系统对复杂场景的理解和决策能力。特别是随着大模型技术在自动驾驶领域的应用,其强大的场景理解能力和决策推理能力,正在重塑自动驾驶的技术路线,为行业带来新的发展机遇和挑战。
(1)数据需求的升级
- 模型训练需要更大规模的数据集
- 数据质量和多样性要求显著提高
- 数据标注的准确性和效率面临考验
(2)仿真技术的革新
- 仿真模型的可信度要求更高
- 场景生成需要更强的真实感
- 传感器仿真精度需要进一步提升
(3)测试评估的变革
- 测试指标体系需要重新定义
- 评估方法需要适应端到端特点
- 测试结果的可解释性要求提高
为了积极应对这些挑战,北汇信息持续关注前沿技术发展,并将创新技术融入测试解决方案中。在提升现有仿真技术方面,我们通过引入高精度的传感器建模、动力学模型优化以及环境因素模拟等手段,不断提高仿真模型的保真度。同时,采用数据驱动的方法,通过大量实车数据对仿真模型进行标定和验证,确保仿真结果与真实场景的一致性。
在此基础上,我们引入了世界模型(World Model)技术,这是一种基于大规模数据训练的生成式AI模型。该技术通过学习真实世界的动态特征和规律,能够自动生成多样化的测试场景,并具备交通参与者行为预测能力。这不仅大幅提升了测试场景的覆盖度,还确保了生成场景的物理合理性。通过智能采样策略,系统能够自动识别关键测试场景,优化场景覆盖度,特别是在复杂交通流、极端工况等高价值测试场景的生成方面表现出色。
同时,我们采用了最新的3DGS(3D Gaussian Splatting)场景重建技术,这是一种基于高斯分布的三维点云表示方法。该技术通过多视角图像进行高精度场景重建,不仅能保持极高的视觉真实感,还支持实时渲染和动态更新。在实际应用中,3DGS技术可以快速构建真实道路场景,实现复杂环境的精确模拟,并为相机、激光雷达等多种传感器提供高保真度的仿真数据,为端到端自动驾驶解决方案的验证提供了更可靠的测试平台。
舱驾融合的机遇与挑战
传统的智能座舱和自动驾驶系统相对独立,虽然职责划分明确、开发维护方便,但系统间的信息壁垒限制了协同效应的发挥,在复杂场景下难以实现人车的最优交互。而基于深度融合的舱驾一体化方案,通过统一的数据和算力平台,实现了驾驶员状态监测、环境感知、人机交互等功能的深度融合,不仅提升了系统响应效率,还能实现更智能的人机协同决策,同时也实现了架构简化、成本优化和性能提升。特别是随着大模型在多模态交互领域的应用,其强大的场景理解能力和自然交互能力,正在重塑人车交互的模式,为行业带来新的发展机遇和挑战
(1)交互数据的融合
- 需要处理更复杂的多模态数据
- 对数据同步性要求更高
- 交互数据的实时性要求提升
(2)系统集成的升级
- 需要更高性能的计算平台
- 系统架构需要重新设计
- 软硬件接口更加复杂
(3)测试验证的创新
- 需要建立新的评估体系
- 人因工程测试更加重要
- 交互场景更加多样化
为了积极应对这些挑战,北汇信息持续关注前沿技术发展,融合优化现有测试解决方案,构建了完整的舱驾一体化测试验证体系。包括一套HIL测试系统进行智驾、座舱功能的自动化测试;再结合OS评测工具,实现测试用例与场景库的对齐,评估场景驱动下的性能覆盖指标;通过定制化的传感器故障注入设备(如摄像头、超声波雷达等)、通用故障注入模块(I/O、总线、电气类等),进行控制器应用层功能安全测试及底软功能安全测试。
(1)HIL仿真测试系统
- 硬件在环(HIL)测试平台:实时处理器、总线接口卡、I/O板卡、电源模块等;
- 仿真软件测试平台:场景仿真建模、传感器仿真建模、车辆动力学仿真建模等;
- 专业测试设备集成:传感器仿真设备、UI/UE测试设备等
- 场景库管理:标准场景库、场景泛化等
(2)操作系统评测工具链
- 支持实时操作系统性能分析
- 提供任务调度和资源利用率监控
- 实现内存泄漏和堆栈溢出检测
(3)功能安全测试系统
- 专业故障注入设备:传感器故障注入设备(如摄像头、超声波雷达等)、通用故障注入模块(I/O、总线、电气类等);
- 安全机制验证:故障检测和处理机制测试、安全状态转换验证
展望未来,随着自动驾驶技术的不断演进,测试验证技术也将持续创新。北汇信息将继续深耕测试领域,通过技术创新和方法革新,为自动驾驶产品的质量提供更加全面和可靠的保障,推动自动驾驶技术的安全落地和快速发展。