TPT讓AEB場景測試更簡單北匯信息-馬澤宇背景介紹隨著ADAS技術(shù)日趨成熟，ADAS市場迅速增長。AEB(AutonomousEmergencyBraking)作為ADAS的一項重要主動安全功能，如今已納入全球主要汽車市場的碰撞安全評分體系。面對汽車功能安全標準不斷提高，如何在系統(tǒng)開發(fā)早期對系統(tǒng)功能進行滿足安全標準的測試，以降低后期維護成本、避免安全功能缺陷成為了諸多整車廠與供應(yīng)商的重點關(guān)注問題。AEB系統(tǒng)的測試場景為應(yīng)對汽車科技不斷革新，世界各國成立了各自的NCAP(NEWCARASSESSMENTPROGRAMME)認證機構(gòu)。目前的新車安全評價項目中，以E-NCAP測試規(guī)程所涵蓋的范圍最為廣泛，而國標C-NCAP也是以E-NCAP為基礎(chǔ)制定修改的。表1E-NCAP評估項目評估領(lǐng)域 測試項目成人乘員保護 正面碰撞表示測試規(guī)程中2020表示測試規(guī)程中2020年5月更新加強的項目以E-NCAP測試協(xié)議中關(guān)于AEB系統(tǒng)功能的測試項目AEBCCR(car-to-carRear)SAEBVRU(VulnerableRoadUsers)為例，首先我們來了解一下具體的測試場景。■CCRs(Car-to-CarRearStationary)測試車追撞前方靜止目標車兒童乘員保護 兒童約束裝置性能車輛規(guī)定兒童約束裝置安全檢查弱勢道路使用者保護 頭部碰撞大腿部碰撞小腿碰撞AEB行人防碰撞AEB騎行車安全輔助 AEB車對車防碰撞乘員狀態(tài)監(jiān)控*速度輔助系統(tǒng)車道輔助系統(tǒng)

測試車沿測試路徑(即碰撞車道中心線)向目標車行駛，測試車速度10-50km/h且測試車與目標車重疊范圍-50%-50%，如圖1所示。CCRm(Car-to-CarRearMoving)測試車追撞前方低速目標車測試車沿測試路徑向目標車行駛，測試車速度30-80km/h,目標車速度20km/h測試車與目標車重疊范圍-50%-50%，如圖1所示。圖1CCRs、CCRm測試場景CCRb(Car-to-CarRearBraking)測試車追撞前方減速目標車測試車和目標車速度均以50km/h速度沿測試路徑同向行駛，車距分別為12m(或40m)，目標車分別以加速度-2m/s2(或-6m/s2)剎停，如圖2所示。圖2CCRb測試場景VRU-CPFA(Car-to-PedestrianFarsideAdult)測試車碰撞遠側(cè)成人行人距離測試車中心線6m,在1.5m內(nèi)加速至8km/h速度，沿與車輛行駛方向垂直的方向向測試車移動，測試車速度為10-60km/h，碰撞位置為50%重疊處即圖3中L點。I人人：目標假人髖部參考點移動軌跡BB：測試車中心線F：目標假人加速距離D：假人髖部參考點起始位置到車輛中心線距離C：25%遠端場景位置偏移量L：50%遠端場景碰撞位置M：25%遠端場景碰撞位置圖3CPFA測試場景根據(jù)AEB測試場景搭建測試用例在搭建測試用例過程中，如何邏輯清晰地把握場景中信號間的相互關(guān)系和激勵時段往往是復雜模型的測試難點所在。TPT作為PikeTec公司研發(fā)的嵌入式系統(tǒng)模型動態(tài)測試驗證工具，針對場景測試采用分時段邏輯路徑、參數(shù)variants、測試用例并行執(zhí)行、圖形化的方式搭建測試用例，使得場景構(gòu)建靈活便捷，下面我們將結(jié)合AEB場景對這些搭建特點進行說明。測試車坐標系按照ISO8855:1991中所指定的慣性坐標系，如圖6所示：以測試車與目標車100%重疊時的初始位置為場景坐標系原點，X軸指向車輛前方，Y軸指向駕駛員左側(cè)。本文僅以100%重疊率為例介紹搭建測試用例。測試用例結(jié)構(gòu)說明【特點1分時段的邏輯路徑】TPT將測試場景的變化以時段劃分，場景順序定義清晰。測試用例每個區(qū)域都包含一條分時段的邏輯路徑。其中，轉(zhuǎn)移線定義了當前時段結(jié)束進入下一個時段的跳轉(zhuǎn)條件；Local型狀態(tài)塊用于定義當前時段的激勵信號；Reference狀態(tài)塊的信號定義直接參考相應(yīng)Local狀態(tài)塊，避免【特點2多個用例并行執(zhí)行】當同一場景中場景目標較多時，一條測試邏輯路徑難以清晰高效地控制多個目標時段。TPT支持對同一場景用例進行分區(qū)，搭建多條測試用例以控制不同的測試對象，同時支持多個用例并行執(zhí)行，嚴格控制同一場景不同信號的時段關(guān)系。如圖6中將測試用例區(qū)域分成兩個區(qū)域，分別用于分配場景中測試車控制信號與目標控制信號。測試用例的分時段信號說明如下：＞測試車控制：測試用例開始執(zhí)行Egoinit初始化測試車位置與速度；之后Egoaction1測U試車加速至U40km/h；達到目標速度后進入Egoaction2，測試車保持速度行駛；判斷測試車速度是否符合測試結(jié)束條件，滿足條件則延時2s測試用例結(jié)束。＞目標控制：測試用例開始Objectinit初始化目標位置（距離測試車300m）、速度、

加速度、目標類型（CAR）等；當測試車執(zhí)行Egoaction2勻速行駛時，目標執(zhí)行Objectaction1測試車感知到目標。EcnlJdm?govtrK?-ObjData[0].visible==TPTVisible.RadarVideoEgoinitEgoData.ax==0.0EgoData.ay==0.0EgoData.vxto0.0EgoData.StreetPointX==0.0EgoData.StreetPointY==0.0EgoData.Width==1.7EgoData.Length==4.0Wait100msObjectinitObjData[0].Object==TPTObjectType.CAtaObjData[0].Width==1.712ObjData[0].Length==4.023ObjData[0].StreetPointX==300ObjData[0].StreetPointY==0ObjData[0].vx==0ObjData[0].vy==0ObjData[0].ax==0ObjData[0].ay==0ObjData[0].visible==TPTVisible.NotVisiblIm IEcnlJdm?govtrK?-ObjData[0].visible==TPTVisible.RadarVideoEgoinitEgoData.ax==0.0EgoData.ay==0.0EgoData.vxto0.0EgoData.StreetPointX==0.0EgoData.StreetPointY==0.0EgoData.Width==1.7EgoData.Length==4.0Wait100msObjectinitObjData[0].Object==TPTObjectType.CAtaObjData[0].Width==1.712ObjData[0].Length==4.023ObjData[0].StreetPointX==300ObjData[0].StreetPointY==0ObjData[0].vx==0ObjData[0].vy==0ObjData[0].ax==0ObjData[0].ay==0ObjData[0].visible==TPTVisible.NotVisiblIm IRampEgoData.vxto40/3.6with2.5/sIObjectaction1圖6CCRs測試用例【特點3參數(shù)variants】將不同場景相同時段的信號參數(shù)以variants定義，通過組合variants和場景的邏輯路徑，快速搭建測試用例。CCRs場景中需要對測試車速度10-50km/h進行測試，當前測試用例測試車目標速度為40km/h。如圖6所示，在Egoaction1中針對測試車的不同速度要求定義了不同的variants，搭建用例時只需在狀態(tài)塊上右鍵切換即可調(diào)用不同的速度取值，避免重復定義提升用例搭建效率。【特點4圖形化】通過將邏輯路徑圖形化，結(jié)合variants與轉(zhuǎn)移線文字標注使得場景邏輯一目了然，易于閱讀與后期維護。■CCRm測試用例CCRm測試場景與CCRs相比：目標類型不變?nèi)匀粸镃AR、目標速度要求為20km/h勻速運動；測試車測試速度范圍發(fā)生變化。因而與上圖CCRs的測

試用例相比只需進行如下改動：＞測試車控制：Egoaction1選擇目標速度30-80km/h的variants。＞目標控制：Objectaction1調(diào)用加速到20km/h后保持勻速的variants。g||疸加f唱卻||廷gEgontCanrolodab|iKi|?g_E3國1g||疸加f唱卻||廷gEgontCanrolodab|iKi|?g_E3國1FM*w12Jln>iEafbanwr- Egoaction1RampEgoData.vxto50/3.6with2.5/s4m?gwAfXflin1期罩Kt0即fidupE力K科由awLabi'sObjectaction1ObjData[0].ax==2.5ObjData[0].vx==min(ObjData[0].vx+ObjData[0].ax*@,20.0/3.6)WaituntilObjData[0].vx>=20.0/3.6ObjData[0].ax==0.0ObjData[0].visible==TPTVisible.RadarE眄acbon*Epoflcriariltk>5tg*閡由Z.Shi席M一E|melirrriwi￡bLllb^:uHkd山3Jj-山4U心二；J二[白 ■:+ r-s -eltL - 341/力.Fl Meliii. ■：!" to l：lH上宣!.■:k 1 ifc-'i2|■皿1siia 不修防ai|V，1：^s-Im F.: HI*1 7 三卡：〈I1.：11-1^171 1.： "：Lx￡ ^-L^k 2 Sfc-32|-加叼s>1WCI>k"?：E：圖7CCRm測試用例■CCRb測試用例＞目標起始位置距離測試車12m（或40m），因而Objectinit初始化目標位置沿X軸方向12m；＞測試車與目標以50km/h速度行駛，在Egoaction1與Objectaction1定義兩車加速到50km/h；＞目標剎停且減速度為2m/s2，對應(yīng)定義Egoaction2測試車保持勻速及Objectaction2目標車以2m/s2減速。Srti@&就I |lfX_0C5? ?* Egpo&BnM htUtiposiniiy0mObjectaction2ObjData[0].ax==-2ObjData[0].vx==max(ObjData[0].vx+ObjData[0].ax*@,0.0)WaituntilObjData[0].vx<=0.0ObjData[0].ax==0.0圖8CCRb測試用例■CPFA測試用例Objectinit初始化目標假人起始位置(300m,6m)、目標假人類型(印Ta);Objectaction1目標出發(fā)，1.5m內(nèi)加速到8km/h之后保持勻速并被測試車感知到。IObjectinitIObjData[0].Object==TP==bjectType.PEDESTRIANObjData[0].Width==0.24ObjData[0].Length==0.36ObjData[0].StreetPointX==300ObjData[0].StreetPointY==6IObjData[0].vx==0IObjData[0].vy==0IObjData[0].ax==0ObjData[0].ay==0ObjData[0].visible==TPTVisible.NotVisible最后我們對以上測試過程進行分析總結(jié)，進一步明確采用TPT模型動態(tài)測試工具對場景測試的思路。如表2所示，根據(jù)場景描述我們可以對場景要素分類（測試車狀態(tài)、目標屬性、目標狀態(tài)），對應(yīng)測試用例的不同時段的狀態(tài)塊（Egoaction、Objectinit、Objectaction），在每個狀態(tài)塊為不同場景需要的參數(shù)定義variants（如Egoaction包括10-80km/h的variants）。定義了variants之后，搭建邏輯路徑并編寫時段結(jié)束條件，根據(jù)測試場景選取variants進行組合即可完成用例搭建。表2測試場景要素與測試用例variants分析測試場景CCRsCCRmCCRbCPFA時段狀態(tài)塊測試車10-50km/h30-80km/h50km/h10-60km/hEgo目標屬CARCARCAR(12m\40m)PEDESTRIANObjectinit目標速0km/h20km/h50km/h8km/h(1.5m)ObjecthRXtcSabi.J-Q。口]卜3E&M 1 1lSb旨的seis Ii曰二3■:uh：器： ?1 t*[nl? ，日&電?IA#]w號:國融百布抵百擊丁|^M加nfeiDJfxifm玄'Ee&icKn->*距ntim4根虱由lEtiisq值業(yè)公心藁卜gSMhb i&-RBK1KU I7bQj巴(丫tianHl]I-已KAP nrAdmit ； DM：； 1B-FlSLffl 17bQjiWlYuiuii 13] ???巴KAP HITu??? fJUt ； ；l力icafmTutttsuv:g：；RbrMOESTKIAI±13eaici 1；VBlifcflftiiff'BREAPIPItAdult:口中J??甘kaprpit的J：am:?'--RI電如dM式曲.1?市E 1i 'VinufxiIft1 ?-匕由CW：i.]i l*t裁kill理m：21 i1 中心加須I'll 1l 曲[JrM皿[IJJ 1圖10測試用例的variants分類測試執(zhí)行與評估ISO26262明確要求要在模型開發(fā)階段對模型進行基于需求的測試，功能安全系統(tǒng)是否能實現(xiàn)預期的功能，對測試用例執(zhí)行數(shù)據(jù)進行評估是不可或缺的。AEB自動緊急制動是如何實現(xiàn)的？被測AEB模型需要從傳感器模型獲取感知信息、（測試車與目標的相對距離、相對速度、相對加速度、目標類型等），以計算預期的碰撞距離、碰撞時間等參數(shù)并及時進行制動干預。此外，在FCW（ForwardCollisionWarning前防碰撞預警）系統(tǒng)開啟的基礎(chǔ)上，開啟AEB模式，AEB系統(tǒng)才可生效，也就是說AEB系統(tǒng)運行離不開FCW功能。AEB場景測試執(zhí)行條件E-NCAP測試規(guī)程對FCW及AEB系統(tǒng)測試場景的執(zhí)行條件有具體要求。表3測試場景執(zhí)行要求場景\功能AEB場景結(jié)束條件FCW功能測試要求CCR場景以下條件之一發(fā)生時，單次試驗結(jié)束：a）測試車速=0km/h;b）測試車速<目標車速，并且本次試驗沒有碰撞的可能；c）測試車與目標車發(fā)生接觸。FCW系統(tǒng)警告后延遲時間為1.2秒，AEB應(yīng)作出制動反應(yīng)，以考慮駕駛員的反應(yīng)時間。T0（4sTTC）處開始，當TO到TAEB和/或TFCW之間的所有規(guī)定條件滿足時，試驗有效。（其他條件不再詳述）VRU場景以下條件之一發(fā)生時，單次試驗結(jié)束：a）測試車速=0km/h;b）測試車速<目標車速，并且本次試驗沒有碰撞的可能；c）目標假人離開了測試車路徑，或者測試車離開了目標假人路徑。出現(xiàn)以下情況之一測試結(jié)束：a）測試車速=0km/h（交叉碰撞場景）或測試車速度=目標假人速度（縱向碰撞場景）；b）TFCW<1.5sTTC。TFCW：指FCW聲音警報開始的時間。TAEB:指AEB系統(tǒng)激活的時間。TTC：TimeToCollision指測試車碰撞目標之前的剩余時間。其中，VRU場景目標假人碰撞判定方式為：以目標假人的髖部點為參考點，高度為（923±20）mm，在周圍定義了一個虛擬區(qū)域尺寸如圖11所示，測試車的虛擬輪廓線與目標假人的虛擬區(qū)域接觸時判定碰撞發(fā)生如圖12所示。

圖11目標假人（成人/兒童）周圍虛擬區(qū)域尺圖11目標假人（成人/兒童）周圍虛擬區(qū)域尺圖12遠端目標行人碰撞結(jié)束場景■TPT-閉環(huán)測試及自動評估通過以上介紹我們可以知道，AEB的評估是基于閉環(huán)測試，特別是AEB及FCW觸發(fā)后需要結(jié)合特定指標（相對速度、相對距離、TTC、TFCW等）進行評估。根據(jù)執(zhí)行條件編寫評估腳本并對部分指標進行說明如圖13所示。圖13評估腳本定義測試評估觸發(fā)條件：T0CalcIKOl