智能驾驶系统实验室仿真测试,让上路的车变“聪明“点儿

如果自动驾驶车辆面对这样一辆印着自行车的SUV,它将看到什么?

多传感器融合的情况下,它将一会儿看到SUV一会儿看到自行车。

自动驾驶车辆面对这样的情景会产生什么行为?

这种情况正是智能驾驶领域中所要面对的边缘情况、极端案例。在实际道路测试中,大约在路上跑一个月会遇上一个极端案例,正因如此自动驾驶车辆需要达到100亿英里测试的安全红线。在这100亿英里的测试中,有多少极端案例让自动驾驶束手无策,就有多少潜在的安全风险。
在加州进行自动驾驶测试的公司,每年需要向有关监管部门提供年度问题报告,基于报告统计,2016年加州11路段总测试里程657000英里,自动驾驶系统失效次数为2578次,平均每3小时一次。失效包含软件和硬件的失效以及驾驶员判断的车辆行为异常的情况。
Uber自动驾驶车辆撞击行人致死的事故同样也是面对未知极端情况下而产生的。近来,已有多专家分析并发表意见,认为Uber事故的原因不是因为传感器在黑暗环境下未检测到行人,而是决策系统“决定”不采取任何行动。英特尔子公司Mobileye的CEO在对Uber问题发表观点时称,根据Uber公开的视频,即便在视频质量不好的情况下,撞击发生前1秒钟是可以探测到行人的,而对于自动驾驶车辆,这1秒钟也足以成为安全相应时间。
MOBILEYE分析结果

 

面对极端案例在实际道路测试中的安全风险及难以重复性,如何让决策系统在应对极端案例时的行为更有保障?

智行君带您走进VaHIL仿真测试实验室,在这里可以通过重复性的测试,让系统算法得以修正或让系统得到深度学习。

VaHIL架构
VaHIL仿真测试

VaHIL通过仿真软件可以模拟各类极端案例,模拟传感器信号,将信号传输给自动驾驶控制器,验证决策系统行为和车辆接收决策系统信号后的执行效率。环境仿真部分由AVS(原Oktal)公司的SCANeR Studio仿真软件提供,Rotronics的轴耦合式测功机作为整车执行机构。

自动驾驶汽车开发流程

VaHIL起先应用于雷诺集团、法国CNRS和贡比涅大学联合创建的SIVALab实验室中,其自动驾驶研发过程中,每次算法更新上路测试之前都需要先通过VaHIL台架的测试验证,让上路测试的车能够变聪明点儿。

 

这样的实验室测试正好弥补了子系统测试和实际道路测试之间缺少的环节,为实际道路测试提供更多保障。

系统失灵事件甚至事故,不应该只存在于系统失灵报告中,100亿英里的路试可以得到更多的安全保障。自动驾驶技术的成熟需要我们更多的思考和更多的努力。

自动驾驶仿真测试 – VTHILS应用简介

VTHILS:?Vehicle-Traffic Hardware-In-the-Loop Simulation,车辆-交通在环仿真测试平台,是介于虚拟测试和实车道路测试之间的一种方法,是智能网联汽车完整测试工具链中不可或缺的关键一环。VTHILS具有高效性、高可控性和高可重复性等特点,能够满足高危险场景测试、容错性测试等复杂高风险测试工况下的需求。VTHILS为智能网联汽车研发验证提供了全新的测试手段,同时也为测试方法和标准规范的研究提供了有效专业的支撑平台。

同时,扩展升级后的VTHILS+,还可对降雨、雾霾、阳光眩目等自然环境,车辆转向、变道、超车等驾驶行为和交通场景进行有效仿真测试。

基于VTHILS可以安全地进行ADAS/AV系统的开发、检测和验证,本文着重介绍了VTHILS系统的主要组成及其在ACC(Adaptive Cruise Control)系统测试中的实际应用。

使用VTHILS进行ACC系统评价

背景

ADAS系统道路测试花费较大且风险较高,部件-系统级硬件在环测试(C/S HILS)适用于部件级验证,通常不能加入传感器和真实场景,与整车级实际道路测试存在很大差距。

针对这一问题,韩国汽车技术研究院(KATECH)设计并建造了VTHILS车辆-交通在环仿真测试平台,基于实车和真实传感器(摄像头、雷达或激光雷达等)在可控实验室环境下进行ADAS系统及自动驾驶测试和验证。

VTHILS系统架构

VTHILS系统主要包括四驱转鼓测功机、移动目标和集成控制系统,以及附属功能设施:

  • 四驱转鼓模拟道路,对测试车施加路面载荷。测试车安装在转鼓上,前后固定,由驾驶机器人控制,保证安全。
  • 移动目标模拟交通,在导轨上沿纵向和侧向相对于测试车运动,用于被ADAS传感器探测。系统设置两条导轨+自由移动平台,可进行多目标测试。
  • 集成控制系统用于搭建、管理和实施测试场景,包括试验车车速/加速度、目标车车速/加速度、车距、位置、车辆相对运动等等。并控制转鼓测功机和移动目标进行联动。系统通过物理层和控制层保证测试安全。

ACC测试

基于VTHILS进行自适应巡航控制系统ACC(Adaptive Cruise Control)传感器和控制器的测试。

  • 测试车布置在转鼓测功机上。两辆目标车分别布置在前方和右侧车道。
  • 车载雷达探测前方的移动目标。
  • 集成控制系统通过控制试验车和目标车的相对位置和速度,进行多种工况的测试,如:
    • 不同的交通场景,包括车辆切入、变道、跟随和启停。
    • 不同车速和相对车速。

结论

  • 利用VTHILS可以在多种场景下对ACC控制系统和雷达传感器进行测试和评价。
  • 通过可控、高效和可重复的室内试验,保证了ADAS系统测试的安全性和可重复性,加速了ADAS系统的开发和应用。

KATECH VTHILS实验室简介

VTHILS是KATECH(Korean Automotive Technology Institute)设计并建造的,可在室内可控环境下对感知系统(自动驾驶传感器、控制器)进行整车级的开发和验证,填补了部件测试到实车路测间的空白。