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自动驾驶协同测试白皮书 | 基于需求的整车在环测试VIL
2022年ASAM Evolving Landscapes of Collaborative Testing for ADAS & AD白皮书正式发布。前序推文为读者梳理了相关测试用例中的数据回放，本篇将详细介绍基于需求的整车在环测试VIL。
01
整车在环测试
在汽车行业中，驾驶员和乘客的人身安全至关重要，随着高级安全和自动驾驶程序变得越来越复杂和相互依赖，模拟测试已经到达极限，而道路测试既昂贵又耗时。
整车在环测试（Vehicle-in-the-Loop Testing，VIL）填补了这一空白，它是一种基于半实物仿真技术的测试方法，通常在一个封闭场地内实现任意开放道路的集成测试，以满足智能驾驶车辆在环测试系统的测试需求。
自动驾驶整车在环测试系统是一个联合测试系统，其中包括真实车辆和虚拟仿真，这个测试方法能够实现大部分的真实测试需求，并可以对2D和3D感知环境进行精确仿真控制。
通常，VIL测试极其复杂，需要测试人员创建可准确代表真实情境的模拟环境。VIL环境包括交通、道路标志、道路标记等。
测试设备将模拟环境呈现给真实车辆，也就是说，测试人员在测试道路上驾驶车辆，但传感器的输入来自模拟环境。
VIL测试
整车在环测试方法的优势是在封闭场地内还原开放道路的场景，降低实际道路测试的风险性和难度，同时降低测试的成本和时间，减少对场地、真实交通和试验车辆的需求。
02
测试用例
下面介绍基于需求的整车在环测试的相关测试用例，重点介绍在未改装车辆上执行整车在环测试。
通常，专门采用OTA（over-the-air）技术来模拟传感器以代替使用数据注入（data injection），以此评估整个传感器组（the full sensor set）和整个效应链（the complete chain of effects），包括传感器和整个软件堆栈的物理特性（the physics of the sensor and the full software stack），该技术可以测试出完整的系统反应。
设置VIL测试环境
OTA技术也可使ADAS功能的整车在环测试应用于定期技术检查（periodical technical inspections，PTI）和生产测试（production testing）。
对ADAS功能进行VIL测试的测试思路包括如下图所示四个部分：
VIL测试环境测试用例
测试中的硬件包括：实时模拟器（real-time simulator）、滚筒式试验台（roller test stand）、OTA摄像头模拟（OTA camera simulation）、OTA雷达模拟（OTA radar simulation）和OBD接口（OBD interface）。
软件包括：场景模拟（scenario simulation）、硬件接口与控制（hardware interfacing and control）、数据库接口（database interfacing）、测试自动化（test automation）、自动报告生成（automatic report generation）和用户界面（user interface）。
在实时测试的过程中，第一步必须定义要测试的驾驶功能，并且必须由模型师或法规制定需求。然后，测试规范工程师推导出测试规范和场景以满足需求。
第二步，基于上述和选定的被测车辆（VUT），组装由多个硬件和软件组件组成的测试台架，并建立持续维护的被测车辆数据库和测试规范详情。
执行测试前，先使用数据库预处理特定被测车辆的测试台架。然后由测试工程师根据驾驶功能全自动或半手动执行测试。
最后，评估测试结果，并将这些结果与测试用例规范相匹配，生成测试报告。根据应用领域的不同，该测试报告可能更为详细，也可能只为通过/失败。
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