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自動駕駛開發(fā)測試工具鏈探討

2022-01-07 09:56:17·  來源：智車科技  
　
自動駕駛開發(fā)和測試工具鏈作為提升開發(fā)效率的重要途徑之一，往往融合多種開發(fā)測試平臺。本文將介紹自動駕駛開發(fā)測試工具鏈如何融合5大開發(fā)測試平臺成為自動駕駛
自動駕駛開發(fā)和測試工具鏈作為提升開發(fā)效率的重要途徑之一，往往融合多種開發(fā)測試平臺。本文將介紹自動駕駛開發(fā)測試工具鏈如何融合5大開發(fā)測試平臺成為自動駕駛開發(fā)測試的強有力支撐。
自動駕駛工具鏈的現(xiàn)實意義

2021年，在資金、產(chǎn)業(yè)、政策的共振下，智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展不斷提速，高階自動駕駛功能也已進入全面測試驗證階段。北京、長沙、武漢、廣州等城市均已經(jīng)開展了大規(guī)模車路協(xié)同試點應(yīng)用。L2輔助駕駛正在迅速普及，L4自動駕駛汽車也已在港口、礦山等封閉場景中實現(xiàn)商業(yè)化試運營，城市Robotaxi測試也在穩(wěn)步推進中。
從政策層面來說，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展已經(jīng)被納入國家頂層規(guī)劃，在推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的同時，國家也在不斷完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品的準入規(guī)則。產(chǎn)品準入體系的建設(shè)，將給生產(chǎn)企業(yè)、測試場帶來大量具體的測試需求，同時意味著技術(shù)向著商用又前進了一步。
從技術(shù)層面來說，技術(shù)的高效迭代是實現(xiàn)更高級別自動駕駛的重要基礎(chǔ)。隨著車載硬件設(shè)備性能越來越強大，自動駕駛算法復(fù)雜度越來越高，相關(guān)功能也越來越豐富，而自動駕駛功能的研發(fā)需要對產(chǎn)品進行整體迭代，而不是只針對單一的模塊或其中幾個功能。自動駕駛作為一種新興技術(shù)，其安全性需要龐大的測試量支持，而行業(yè)普遍認為依靠傳統(tǒng)測試方法難以完成充分的測試驗證。
為了給客戶提供更加高級的自動駕駛體驗，且充分驗證其自駕功能的安全性和穩(wěn)定性，一套強大的工具鏈體系是必不可少的。
融合5大開發(fā)測試平臺
為了共同探尋目前市場上自動駕駛工具鏈的實際情況和發(fā)展現(xiàn)狀，宏景智駕工程師團隊向智車科技介紹了他們正在對開發(fā)設(shè)計的工具鏈體系，并對設(shè)計開發(fā)自動駕駛工具鏈需要考量的關(guān)鍵功能做了詳細闡釋。
宏景智駕自動駕駛開發(fā)測試工具鏈融合了5大開發(fā)測試平臺，分別為實時顯示、數(shù)據(jù)回放、地圖引擎、聯(lián)合仿真和真值對比，滿足了自動駕駛軟件從最初設(shè)計開發(fā)到最終量產(chǎn)驗收其間各個階段的測試驗證需求。
1）實時顯示
實時顯示平臺，是為了實車測試而量身定制。各種傳感器數(shù)據(jù)一覽無余的同時，可繪制各種信號曲線，3D可視化感知障礙物，視覺車道線和高精地圖數(shù)據(jù)，同時展示實時導(dǎo)航地圖和連接同步的攝像頭畫面。支持各類CAN，以太網(wǎng)，串口數(shù)據(jù)的記錄，并可在測試過程中進行自動標簽和語音標簽的功能，還可以自動分類測試場景，且提供云上傳等服務(wù)。

該平臺能讓工程師們迅速發(fā)現(xiàn)問題，極大的提高了測試效率，提供了有效的驗證手段，縮短算法軟件的迭代周期。
2）數(shù)據(jù)回放
數(shù)據(jù)回放平臺顧名思義，就是像播放器一樣，對各種測試數(shù)據(jù)進行回放或者可視化，并依據(jù)導(dǎo)入的標簽進行跳轉(zhuǎn)，而且數(shù)據(jù)顯示在不同的圖層可隨意切換，讓分析問題更加便捷。

除了回放功能以外，該平臺還能將各種數(shù)據(jù)進行切片和數(shù)據(jù)分析，對關(guān)鍵結(jié)果進行標注，并按照預(yù)先設(shè)計好的樣式，打印成文本、csv、表格或者HTML等文件格式，方便工程人員進行分析和調(diào)試。

3）地圖引擎
為了開發(fā)出適應(yīng)L3以上的自動駕駛功能，本系統(tǒng)自研了高精地圖引擎平臺?；诖似脚_，可以方便驗證各種基于高精地圖的自動駕駛應(yīng)用，特別是車道級導(dǎo)航和車機渲染等功能，在該平臺上的開發(fā)更是得心應(yīng)手。
在車道級導(dǎo)航中創(chuàng)新地提出了自己的3D立體導(dǎo)航技術(shù)，將車道級的橫縱向坡度和曲率以及限速引入對車輛控制的決策之中，讓自駕控制更加平緩，用戶體驗更加友好。
在城市自動駕駛研發(fā)過程中，地圖引擎提供的信息更加豐富，重要性也大大提高。

4）聯(lián)合仿真
聯(lián)合仿真是為了提高自動駕駛的開發(fā)效率，將所有的測試數(shù)據(jù)都可以轉(zhuǎn)化為仿真數(shù)據(jù)。值得一提的是，本系統(tǒng)無需像其它仿真軟件那樣，需要先搭建仿真場景，然后輸出模擬的仿真數(shù)據(jù)和車輛控制部分進行仿真聯(lián)調(diào)。該聯(lián)合仿真平臺和前面介紹的數(shù)據(jù)回放平臺和地圖引擎平臺是深度耦合在一起的，在數(shù)據(jù)分析的過程中，數(shù)據(jù)依據(jù)標簽被歸類為不同的場景，場景中的感知數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)都被做了特殊處理，進行仿真的時候，會經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)換進行回灌使用，這樣大大提高了仿真測試的效率，而且不存在接口的適配，盡可能的保證可開發(fā)和測試的一致性。

5）真值對比
通過真值對比平臺，依據(jù)真值設(shè)備，可以輕松測定各種傳感器設(shè)備的性能，對信號或者數(shù)據(jù)的連續(xù)性，完整性，精確性，時效性等各個維度進行評估，綜合得出一份評估報告。比如對高精定位的性能評估，將真值設(shè)備和待測設(shè)備的結(jié)果進行可視化和數(shù)據(jù)分析，可以輕松得到測評結(jié)果。

還可以根據(jù)測評結(jié)果，通過可視化窗口，進行設(shè)備的在線標定。除了高精度的定位設(shè)備以外，視頻畫面往往也是我們進行人工標注的測試對比手段。
總結(jié)
自動駕駛性能的高低，一方面自然取決于各種傳感器和算力平臺的性能，另一方面則取決于對這些設(shè)備的有效運用。所謂磨刀不誤砍柴工，自動駕駛這把刀的鋒利與否，除了刀本身以外，當然還需要好的工具鏈作為“磨刀石”！
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