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箩筐科技|自动驾驶虚拟仿真测试介绍


自动驾驶虚拟仿真测试介绍（1）：是什么
一、引子
二、自动驾驶汽车的仿真测试的不同手段
三、不同仿真测试手段的选择
“ 本系列尝试从是什么、为什么、用什么测、怎么测和谁来测等方面来介绍什么是自动驾驶虚拟仿真测试 。 这是第一篇 ， 介绍什么是自动驾驶仿真测试 。 ”
一、引子
说到仿真测试大家可能会觉得陌生 ， 不过其原理其实已经被广泛采用 。
比如李雷想要开车从北京去上海 ， 但是不知道需要多长时间 ， 于是他做了这样的估算：
北京到上海距离s=1200km ， 开车时速v=120km/h ， 那么需要的时间为t=s/v=10h；考虑到不是全程高速、中间可能会休息 ， 假设平均时速v’=80km/h会更合理 ， 于是需要的时间为t=s/v’=15h 。
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通过这个例子 ， 我们可以体会到两点：
仿真即是通过一组公式模仿真实世界 ， 或者说使用一个数学模型简化替代真实世界；
数学模型的复杂度越高 ， 计算结果与真实世界越相近 ， 但是建模难度越高、计算速度越慢 。
二、自动驾驶汽车的仿真测试的不同手段
我们首先考虑真实世界的情况 ， 自动驾驶汽车在开放道路进行测试时 ， 可以用下图来表示：
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自动驾驶车辆主要由传感器、控制器和执行器构成（当然这主要是指自动驾驶部分 ， 车身、底盘等传统车辆部分暂且不提） ， 驾驶员驾驶车辆在不同的道路、交通和天气环境下接受测试 。 当然高级别的自动驾驶不需要驾驶员 ， 所以图中用虚线表示 。
当在仿真环境中模拟其中的不同部分时 ， 可以得到仿真测试的不同手段 。 列举如下表所示：
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三、不同仿真测试手段的选择
经常会有人遇到要不要做HIL、要不要买个视频暗箱、要不要买个驾驶模拟器等等疑问 ， 这时如果能先自问自答这样一个问题应该会有所帮助：我们准备测试的被测对象是什么？
如果被测对象仅仅是开发阶段的算法 ， 那只使用MIL/SIL就可以；如果被测对象是要在实车使用的控制器 ， 那可能需要一套HIL设备提前进行测试、提前发现问题 。 如果不采用视频暗箱、雷达回波模拟器等设备就不能实现测试闭环 ， 那此类传感器信号仿真设备也是需要的 。
诸如此类 ， 如果能时刻谨记被测对象是什么和测试目的是什么 ， 应该对选择仿真测试手段有很大帮助 。
自动驾驶虚拟仿真测试介绍（2）：为什么
一、仿真测试是汽车工程师的自然需求
二、仿真测试是汽车开发流程的必然要求
三、仿真测试是自动驾驶开发的必经之路
“ 本系列尝试从是什么、为什么、测什么、用什么测、怎么测和谁来测等方面来介绍什么是自动驾驶虚拟仿真测试 。 这是第二篇 ， 介绍为什么要进行仿真测试 。 ”
一、仿真测试是汽车工程师的自然需求
仿真测试其实在结构开发领域早已广泛应用 。 如果说验证一个螺栓强度还可以翻手册、使用公式计算 ， 那么对于一些复杂的零件的强度校核和结构优化 ， 就要借助仿真手段 ， 这就是CAE（Computer Aided Engineering） ， 比如下图中对零件的应力分布计算 。 CAE手段的使用有效减少了样件的数量 ， 缩短了试验时间 ， 节省了开发成本 。
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这些好处主要是零部件结构开发部门所享受 ， 算法和控制器的开发部门自然很是羡慕 。
我们可不可以在算法开发阶段就进行测试发现一些低级错误？


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