簡述ADAS/AD功能算法與XiL仿真平臺標準接口

駕駛輔助和自動駕駛（ADAS/AD）功能的測試方法與傳統(tǒng)ECU功能測試并無顯著差異，都可以通過XiL測試技術來仿真被測系統(tǒng)工作所需的合理環(huán)境。相比傳統(tǒng)ECU控制功能基于信號的方法來說，ADAS/AD功能通常所需的環(huán)境傳感器以Object-list的方式提供。

Object-list通常以復雜的數(shù)據(jù)結構和差異化的協(xié)議呈現(xiàn)，不同工具之間Object-list交互通過繁瑣的自定義映射來實現(xiàn)，極大阻礙了虛擬仿真平臺和ADAS/AD功能的交互驗證。

ASAM標準組織定義的 OSI（Open Simulation Interface）標準接口提供更便捷、更可靠和可重復使用的技術手段，通過OSI標準接口使得任意感知系統(tǒng)可方便集成到XiL系統(tǒng)中。

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ADAS/AD系統(tǒng)的閉環(huán)系統(tǒng)測試 - XiL

基于場景的功能開發(fā)和測試通常包括MiL、SiL、HiL、ViL/DiL和實車測試。XiL測試最好通過靈活的測試設計，“部署”在不同開發(fā)驗證階段的平臺上復用。Vector提供覆蓋XiL的測試執(zhí)行和測試設計工具CANoe和vTESTstudio，滿足ADAS/AD各階段開發(fā)驗證：

MiL：集成ADAS/AD控制模型，直接通過MATLAB/Simulink交互接口或FMU；

SiL：C/C++代碼通過SiL Adapter或者結合vVIRTUALtarget Pro實現(xiàn)虛擬控制器vECU；

HiL：使用真實控制器進行臺架測試。

集成測試時Remain Bus Simulation（RBS，“殘余”總線仿真）真實地反映了網(wǎng)絡通信。但針對影響車輛駕駛行為的復雜ADAS/AD功能測試，僅依靠總線接口往往是不夠的。需要將執(zhí)行器的控制命令輸入車輛及其物理環(huán)境的閉環(huán)仿真系統(tǒng)，驗證傳感器的動態(tài)反饋響應。

Vector的DYNA4提供車輛動力學、環(huán)境傳感器以及靜態(tài)和動態(tài)仿真環(huán)境模型。本文詳細說明在ADAS/AD測試領域中，CANoe和DYNA4是如何支持ASAM OSI的“無縫”集成。

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ASAM OSI的Object在DYNA4和

CANoe中無縫集成

DYNA4中常規(guī)執(zhí)行器和傳感器模型變量可通過配置自動生成與CANoe交互的系統(tǒng)變量，但ADAS/AD傳感器的Object-list交互處理卻異常復雜。老版本CANoe 中缺少Object呈現(xiàn)的對象模型，需用戶將Object映射到總線通信信號變量。

因此在CANoe 15.0版本中，Vector使用ASAM OSI作為CANoe中Object模型的“基石”，至此各種數(shù)據(jù)源中的對象信息可通過其數(shù)據(jù)來填充Object 模型，使得Object的可視化分析和測試復用性更加便捷。

好處是獨立于Object-list的來源及其對 ASAM OSI 的支持情況。當然，如果數(shù)據(jù)源支持OSI標準，則系統(tǒng)搭建更加容易。DYNA4中交通環(huán)境和基于Object的傳感器模型目前已擴展升級符合ASAM OSI標準?，F(xiàn)在只需將 ASAM OSI流從DYNA4傳輸?shù)紺ANoe即實現(xiàn)Object-list的“觸手可及”。

DYNA4感知模型提供的ASAM OSI 數(shù)據(jù)流中包含檢測到的車輛和行人等目標，CANoe接收并處理DYNA4提供的OSI數(shù)據(jù)流，用作基于C代碼開發(fā)的AEB功能測試驗證。基于Object-list的方式滿足AEB的各種功能的自動化驗證。AEB的輸出反饋也可通過CANoe系統(tǒng)變量集成到DYAN4的車輛模型中，實現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)驗證。

伴隨ASAM OSI標準的迭代升級，DYNA4和CANoe中相關功能也在持續(xù)開發(fā)中。后續(xù)版本將支持：DYNA4將提供檢測到的道路信息和較少預處理的感知數(shù)據(jù)，如Camera圖片或Lidar點云數(shù)據(jù)；

CANoe中的Scene 窗口將擴展支持更多Object數(shù)據(jù)類型；CANoe中將集成ADAS/AD測試易用的API庫，使得工程師可用過vTESTstudio、CAPL、C#或Python來訪問ASAM OSI中的Object元素用作測試。例如，判斷Moving object是否位于用戶定義的距離內(nèi)，所需的觸發(fā)操作將非常有用。

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ASAM OSI 主要優(yōu)勢

將 ASAM OSI 集成到 CANoe 和 DYNA4 中有助于實現(xiàn)該標準的主要目標：提高仿真系統(tǒng)的模塊化和集成化，以及ADAS/AD功能和模擬仿真框架之間的便捷兼容性。更具體的來說，基于ASAM OSI的Object-list不僅有助于被測系統(tǒng)和CANoe集成，同時通過測試和分析功能的復用性也為用戶節(jié)省大量時間。

即使在被測系統(tǒng)不直接支持ASAM OSI的情況下，在DYNA4中ASAM OSI的集成仍有助于避免變量映射的問題，為高保真仿真提供輔助。例如，當DYNA4中集成的感知模型替換為用戶自定義的感知模型交互時，不同仿真模型聯(lián)合使用時提高了質量并節(jié)省集成時間。

因此，可將更多時間和精力轉移到實際的工作上：開發(fā)和全面測試輔助和自動駕駛的復雜功能。

DYNA4和CANoe對OSI的集成：

通過標準化的Object 模型接口提高測試效率；

閉環(huán)測試ADAS/AD功能使用更加可靠的接口；

靈活配置感知模型：使用DYNA4集成感知模型或用戶自定義模型；

滿足MiL、SiL、HiL、ViL和DiL應用。

本文主要參考ASAM SIM： Guide – Standardization for Highly Automated Driving。

編輯：jq