一個(gè)完整的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，需經(jīng)歷科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男枨笤O(shè)計(jì)，加上全方位全流程的測(cè)試驗(yàn)證，才能進(jìn)入落地量產(chǎn)階段。

而自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)，包括軟件、硬件、機(jī)械和系統(tǒng)4層開發(fā)流程。每一層也都遵循“需求-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-測(cè)試”4個(gè)小V模型。

路測(cè)只是系統(tǒng)層測(cè)試的最后一環(huán)節(jié)。要保障最終系統(tǒng)滿足需求，按設(shè)計(jì)正確實(shí)現(xiàn)，首先要確保硬件、軟件和機(jī)械層都符合要求，正確實(shí)現(xiàn)。

測(cè)試是一種有效驗(yàn)證的方式，為此，大疆車載在滿足ASPICE、SPICE for ME/EE等行業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建立了4個(gè)層級(jí)9個(gè)測(cè)試過程域，測(cè)試覆蓋率100%的測(cè)試體系。

* ASPICE：Automotive Software Process Improvement and Capacity determination汽車軟件過程改進(jìn)及能力評(píng)定

* ISO 26262《道路車輛功能安全》國際標(biāo)準(zhǔn)，是以安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)特點(diǎn)所制定的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，也是第一個(gè)適用于大批量量產(chǎn)產(chǎn)品的功能安全標(biāo)準(zhǔn)

1.

路測(cè)不僅具有隨機(jī)性和偶發(fā)性，且測(cè)試重點(diǎn)在系統(tǒng)功能層，難以全面暴露底層缺陷。

即使全天候全時(shí)段24小時(shí)不間斷路測(cè)，也不一定能測(cè)試出非系統(tǒng)層的小概率異常問題。

而往往是小概率問題，可能帶來系統(tǒng)的功能故障或失效，進(jìn)而導(dǎo)致人員傷害或更嚴(yán)重的事故后果。

秉著安全第一的首要原則，大疆車載的做法是盡可能從源頭規(guī)避問題的產(chǎn)生。

在測(cè)試體系下，我們從一行代碼和一個(gè)零部件，到最終的量產(chǎn)路測(cè)，做到全流程的測(cè)試覆蓋和問題的層層攔截。

2.硬件是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基石，地基是否牢穩(wěn)，很大程度決定了上層建筑是否安全可靠。

硬件層測(cè)試即是為了確保硬件在各種條件下，都能穩(wěn)定運(yùn)行。

硬件層測(cè)試

1. 硬件設(shè)計(jì)測(cè)試驗(yàn)證

主要針對(duì)硬件電路電氣特性的測(cè)試，驗(yàn)證電氣等指標(biāo)是否滿足電路正常工作的要求。

1

信號(hào)完整性測(cè)試

如在高低溫環(huán)境下，對(duì)DDR（內(nèi)存）進(jìn)行數(shù)字眼圖測(cè)試，確保在極端環(huán)境下，信號(hào)質(zhì)量仍滿足要求。

結(jié)合高速信號(hào)仿真和眼圖實(shí)測(cè)，對(duì)標(biāo)印證測(cè)試結(jié)果。

2

電源完整性測(cè)試

電源的供電穩(wěn)定性和快速響應(yīng)能力，直接影響系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

除了常規(guī)的電源參數(shù)測(cè)試，如噪聲、紋波、時(shí)序測(cè)試等，我們還會(huì)對(duì)主板上所有開關(guān)電源進(jìn)行環(huán)路響應(yīng)測(cè)試，驗(yàn)證電源是否滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求。

2. 硬件合格性測(cè)試

將整個(gè)硬件部件作為測(cè)試對(duì)象，測(cè)試其是否滿足系統(tǒng)分解下來的硬件功能需求，確保硬件能長時(shí)間穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

1

硬件功能測(cè)試

如故障失效模擬測(cè)試中，我們列舉了可能導(dǎo)致硬件故障的100+項(xiàng)失效類型，如啟動(dòng)故障、過壓失效、DDR失效等。

提前測(cè)試硬件在失效模式下，給出故障指示信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間和行為，確保系統(tǒng)能正確識(shí)別故障類型并及時(shí)反應(yīng)。

2

硬件可靠性測(cè)試

對(duì)硬件是否能長時(shí)間可靠運(yùn)行進(jìn)行測(cè)試，如使用溫箱快速溫變，通過極限溫度變化，進(jìn)行高加速壽命測(cè)試，加速硬件盡早暴露問題。

或進(jìn)行電壓-溫度兩個(gè)維度四角測(cè)試，覆蓋各種極端使用場(chǎng)景，探索工作溫度的邊界。

3.

堅(jiān)實(shí)可靠的機(jī)械部件，可以為系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定安全的實(shí)現(xiàn)環(huán)境。

通過對(duì)機(jī)械部件的多種性能進(jìn)行測(cè)試，盡量確保其在各種條件下，都能支撐系統(tǒng)正確實(shí)現(xiàn)。

 #  機(jī)械層測(cè)試

1. 機(jī)械設(shè)計(jì)測(cè)試

主要針對(duì)零部件和產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試，包括各種參數(shù)、接口配合、集成裝配等，保障機(jī)械零部件和產(chǎn)品與機(jī)械設(shè)計(jì)的一致性。

1

集成測(cè)試

在機(jī)械的集成過程中，對(duì)相關(guān)部件或組件的裝配性能進(jìn)行測(cè)試，確保集成裝配工藝的穩(wěn)定性和可行性。

2

零部件測(cè)試

如在光學(xué)鏡頭性能測(cè)試中，我們會(huì)針對(duì)鏡頭OTF（Optical transfer function，光學(xué)傳遞函數(shù)）、TTL（Total Track Length，鏡頭總長）、透光率、光圈、畸變等性能進(jìn)行測(cè)試，確保最終產(chǎn)品性能符合設(shè)計(jì)需求。

2. 機(jī)械合格性測(cè)試

針對(duì)集成組裝完成的產(chǎn)品或總成（集合體，實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定功能的零部件系統(tǒng)總稱）進(jìn)行測(cè)試，確保產(chǎn)品的散熱性能、防水防塵、材料使用要求等方面符合機(jī)械需求。

1

實(shí)車安裝測(cè)試

在組裝完成后，我們會(huì)對(duì)機(jī)械的多種特性進(jìn)行實(shí)車安裝驗(yàn)證。

如實(shí)車熱測(cè)試，在真實(shí)運(yùn)行環(huán)境中，檢測(cè)產(chǎn)品在極端溫度環(huán)境下的實(shí)際散熱能力。

2

產(chǎn)品噪音測(cè)試

機(jī)械噪音是產(chǎn)品的一個(gè)特殊測(cè)試需求。

我們會(huì)模擬產(chǎn)品在車上正常工作的狀態(tài)，進(jìn)行噪音測(cè)試，檢測(cè)在振動(dòng)頻率等不同條件下，噪音等級(jí)的變化情況。

4.

軟件在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的占比之重，意味著軟件層測(cè)試更不容輕視。

從每一行代碼的編碼規(guī)范，到整個(gè)軟件模塊的集成驗(yàn)證，將層層確保軟件實(shí)現(xiàn)與軟件需求設(shè)計(jì)一致。

 #  軟件層測(cè)試

1. 軟件單元驗(yàn)證

除了常規(guī)的單元測(cè)試，我們還將單元驗(yàn)證細(xì)分為多個(gè)維度的測(cè)試。目前已在百萬行代碼上完成相關(guān)單元驗(yàn)證。

1編碼規(guī)范檢測(cè)

基于MISRA C：2012，C++和AUTOSAR C++ 14等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完成并統(tǒng)一了編碼規(guī)范要求，提高了代碼的可讀性和可維護(hù)性。

2軟件質(zhì)量度量

在完成代碼靜態(tài)檢查的基礎(chǔ)上，我們定義了一些軟件質(zhì)量度量指標(biāo)，如圈復(fù)雜度（v(G)）小于10、函數(shù)嵌套調(diào)用深度（LEVEL）小于4、函數(shù)定義的參數(shù)數(shù)量（PARAM）小于5等，來進(jìn)一步評(píng)估軟件代碼的質(zhì)量。

3單元測(cè)試

從函數(shù)典型應(yīng)用場(chǎng)景測(cè)試運(yùn)行是否正確，異常（輸入異常，運(yùn)行環(huán)境異常等）是否被測(cè)試等維度進(jìn)行測(cè)試。

目前已實(shí)現(xiàn)功能安全等級(jí)為A/B/C相關(guān)代碼100%分支覆蓋，功能安全等級(jí)為D的相關(guān)代碼100%修正判定條件覆蓋。

2. 軟件集成和集成測(cè)試

代碼編寫完成，進(jìn)入軟件集成階段，需測(cè)試驗(yàn)證集成后的運(yùn)行是否與架構(gòu)設(shè)計(jì)一致。

1時(shí)序測(cè)試

時(shí)序圖是架構(gòu)設(shè)計(jì)的一種常用工具，用來描述軟件對(duì)象交互行為的時(shí)間順序。

我們會(huì)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證和異常驗(yàn)證，包括測(cè)試模塊間消息請(qǐng)求及響應(yīng)時(shí)長是否符合需求、或基于異常做故障注入，來測(cè)試其對(duì)異常的處理是否符合預(yù)期等。

2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試

測(cè)試各軟件模塊間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)范圍和正確性等內(nèi)容，保障不同模塊間的正確交互。

3. 軟件合格性測(cè)試

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)包含很多軟件模塊（如環(huán)境感知、決策規(guī)劃、車輛控制等），我們會(huì)針對(duì)不同軟件模塊的特性，調(diào)整測(cè)試重點(diǎn)，對(duì)其正確性、安全性和可靠性，進(jìn)行精準(zhǔn)有效測(cè)試。

1車位感知測(cè)試

大量的系統(tǒng)失效是由于感知的漏檢/誤檢導(dǎo)致，此時(shí)測(cè)試重點(diǎn)比起是否100%覆蓋需求，更重要地是探索因算法和傳感器性能局限，帶來的有效感知邊界。

我們會(huì)針對(duì)影響感知檢測(cè)效果的因素，在系統(tǒng)層測(cè)試前對(duì)感知進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。

2規(guī)劃控制測(cè)試

規(guī)劃控制模塊與系統(tǒng)的安全性和舒適性密不可分。

我們對(duì)規(guī)劃控制的測(cè)試結(jié)果，進(jìn)行了10+項(xiàng)量化指標(biāo)提取，通過代碼測(cè)試的自動(dòng)回歸數(shù)據(jù)，可以計(jì)算和監(jiān)控該量化指標(biāo)，及時(shí)對(duì)影響系統(tǒng)安全性和可靠性的問題，進(jìn)行監(jiān)控和攔截。

許多系統(tǒng)層測(cè)試才暴露的問題，追根溯源，可能只是某一個(gè)代碼、一個(gè)零部件或機(jī)械異常導(dǎo)致。

而從源頭開始進(jìn)行層層追溯的多維度測(cè)試，可以有效規(guī)避自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可能出現(xiàn)的潛在問題。

為了提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性，大疆車載還做了哪些努力，下一篇，我們繼續(xù)系統(tǒng)層測(cè)試見。