自动驾驶仿真测试工具链示例
没有一种仿真工具可以用于测试ADS自动驾驶系统软件的所有方面,这就是为什么制造商将利用各种仿真工具的属性来建立对整个系统安全性的信心。
感知仿真
规划与控制(P&C)仿真
全AV堆栈仿真(MIL、SIL或HIL)
车辆在环(VIL)
A.试验台上的VIL
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(a) 纵向动力学:试验台仿真纵向动力学。这可以是底盘测功机或轮毂/动力传动系统试验台。高动态测功机与车辆动力学仿真相结合,允许执行各种操作和场景,包括极限状态下的高动态机动(真实车轮打滑等);
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(b) 横向动力学:如果需要横向动力学,包括转向,可通过附加装置扩展试验台,以允许转向。理想情况下,不仅允许转向,而且正确仿真产生的反作用力,以避免错误状态,并确保与 AV 功能一起正确操作;
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(c) 接口仿真环境仿真:根据用例和需求,有不同的可能性:对象列表注入(无传感器,无感知在环)、原始数据注入(无传感器,但感知在环)、传感器的 OTA 刺激(传感器及感知在环)。使用 OTA,无需对车辆进行修改。此外,还可进行混合操作。
B.试验场上的VIL
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(a) 纵向动力学:可获得真实的纵向动力学
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(b) 横向动力学:提供真实的横向动力学
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(c) 接口仿真环境仿真:通常,车辆和仿真环境之间的接口通过对象列表注入完成。此外,也可注入原始数据。无法考虑真实的传感器(对于非常简单的传感器,如超声波传感器,有少数例外)。
驾驶员在环(DIL)
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(a) ADS 应安全驾驶,ADS 应管理安全关键情况。这些是仿真测试可以发挥最显著作用的需求。MIL/SIL、HIL 和 VIL 仿真测试均可用于在车辆验证和确认的不同阶段评估这些要求。
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(b) AV 应该与用户安全互动。通过在安全可控的环境中分析驾驶员和 ADS 之间的交互,DIL 仿真测试有助于支持这类功能需求的评估。
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(c) ADS 应安全管理故障模式,ADS 应确保安全运行状态。在这两个类别中使用仿真测试也是非常有希望的,但可能需要进一步的研究工作。SIL 仿真测试可包括仿真故障和维护请求。HIL 和 VIL 仿真测试可用于评估系统对实际系统发生的实际故障的反应。
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