自动驾驶中车载ECU开发测试的思考

发布时间:2024-03-25  

随着项目进展,最近又开始承担一部分测试验证工作。看到我司的测试能力和流程,忍不住深深叹了口气。


0.前言

回想起上次写关于测试的内容,起因还是蔚来的两位工程师在工作中发生事故,为两位同事感到悲伤和惋惜而动笔。时间就像驾车时的后视镜,越走越远,但也时刻提醒我们前路的方向。自我进入汽车行业之日起,我的工作角色不断变化,从测试到系统再到架构,但总绕不开“测试”这两个字。

最近有感而发:系统工程师的归宿就是测试。这句话看似玩笑,却并不是空穴来风。纵观ASPICE开发流程,系统需求设计和系统测试是处在V模型的两端,分别处于ASPICE SYS.1和SYS.5的位置。从开发的角度来说,功能的需求提出者,一定需要对功能的表现去负责,因为只有提出者才能最清晰的知道期望的产品形态。所以每个系统工程师应该必备一身的测试技能。

8fc3f85a-5b40-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

图1 ASPICE Overview (来源于ASPICE)

1.测试闭环

是的,以上讨论的测试是基于ECU的系统测试。这个意义上的系统测试,一般是供应商的系统工程师在交付产品时进行的,ECU的软件以及硬件都已经成形,供应商在仿真环境或对手件在线的情况下完成的测试;或者主机厂的系统工程师在验收产品时,将零部件装车进行的系统级测试。在实际研发过程中,这种系统测试其实已经到了研发的结束阶段,多用来验证复杂工况下产品的性能。本人以前在主机厂做测试和系统时,主要就是负责这种系统测试。

那我们在车载ECU开发过程中,完整的测试闭环是怎么样的呢?

从软件出发,各模块的工程师应该对模块进行自测。比如感知、定位、规控等应用模块,以及中间件的更新,需要在提交前进行自测并提交报告。在模块自测通过后,软件部门leader有责任进行集成测试。完备的集成测试应该包括功能层面、性能层面、基础通讯、鲁棒性等,这部分可以通过流水线实现。每次软件释放后,需要注意生成的版本号,便于进行问题排查。

以上的测试都是跑在仿真环境中的,接下来将软件版本刷入经过DV/PV实验的ECU板子中,验证软件在硬件中的表现。这个环节普遍是问题最多的,而且不易定位是软件问题还是硬件问题,往往需要工程师的经验来分析解决。

当然,目前市面上有很多自动化测试设备能够帮助我们进行迭代测试,这类测试设备养活了一部分企业。国外的Vector是此中翘楚,近年来国内的昆易电子也发展的很不错。当年我第一个使用的HIL测试台架就是昆易的,说来有趣,本来是测试ECU,结果变成了“免费”帮供应商测试他们的台架.....嘿嘿,当然那已经是几年以前了,现在国产厂商发展的都十分不错。最近也接触了北汇的测试设备以及培训,他们在吉利系内部承接了很多项目。

到最后,就可以将ECU放入整车环境中进行测试了。这里的整车环境可以是通过多个对手件接入台架组成的仿真环境,也可以是实车环境。实车环境更为逼真,趋近于客户使用,但在车上毕竟测试环境较为恶劣,工作效率也比较低。一般是在量产关键节点多个ECU一起装车后,由主机厂专业测试工程师去进行路试,然后上报各ECU的问题,由不同责任人处理。

8fd6d3f8-5b40-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图2 V模型测试流程 (来源于北汇信息)

以上这一大段,其实就是描述的MIL-SIL-HIL-VIL的测试链路。在老东家负责系统的时候,当时还带了几个应届生做ADAS产品测试,曾经反复思考过,应该如何做测试,做哪些测试,我们需要哪些工具和环境,如何做到快速迭代验证。现在想来,还是要结合现状,每个公司的需求不同,拥有的资源不同,研发目标不同,能够提供的测试条件自然不同。

2.自动驾驶中的测试

在自动驾驶领域,测试更需要专业和细致,就像是进入了“硬核”模式。目前我司的一款在研高配车型,装配12*Camera,3*Lidar,5Radar,12Uss,1*高精度定位盒子,接入域控制器。考虑一下,我们这款车上有那么多的传感器,你能想象测试的复杂性吗?但这正是挑战的魅力所在,对不对?在如此复杂的网络拓扑的情况下,如何做到精确快速稳定全面的检出问题,定位问题,是需要持续思考的。

8ff086e0-5b40-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

图3 智能汽车传感器 (来源于网络)

自动驾驶领域的测试与普通软硬件测试存在着显著的差异,这些差异主要源于自动驾驶系统的复杂性、多样性以及其对安全性的特殊需求。

3.思考

到了我司,重算法重开发,现阶段没有专业的测试团队,也没有完善的测试流程,测试问题的闭环链路有待完善。往往是算法工程师去车上简单验证后就可以合入主线,而他人提报的问题,仅在本地验证后就能够关闭,等等这些问题很容易在后续的开发中埋下伏笔。有时候,实车测试和仿真测试的结果是南辕北辙。

系统工程师是项目开发中的关键角色,他们不仅需要具备深厚的系统知识,对架构和设计有深入的了解,还需要具备一系列的测试能力来确保系统的质量和可靠性。作为系统工程师的我们,更应该保持冷静,记录、分析、跟踪问题。以下是从我司实际情况角度出发考虑的一些建议。

测试工具和自动化: 随着软硬件的复杂性增加,手动测试的效率和准确性都将受到挑战。因此,借助自动化测试工具,如Vector的CANoe、CANalyzer等工具,可以大大提高测试效率。此外,编写完善的自动化测试脚本和测试用例也是至关重要的。

持续集成和持续测试: 通过建立持续集成和持续测试(CI/CD)的环境,可以确保软件在每次更改后都能快速得到验证,从而尽早发现和修复问题。

故障注入和鲁棒性测试: 为了确保ECU在各种异常和故障情况下的稳定运行,可以进行故障注入测试,模拟各种可能的硬件故障、通讯中断等情况。

模拟环境与实际环境的差异: 在仿真环境中,测试的条件是可控的,而实车测试的条件则更加复杂多变。为了桥接这两者之间的差距,可以考虑使用更为逼真的仿真工具,如IPG CarMaker等。

文档和跟踪: 记录测试过程、测试结果和问题跟踪是至关重要的。可以考虑使用问题跟踪工具如JIRA,并且定义清楚问题关闭的条件和责任人,确保每个问题都被妥善处理。

团队培训和知识分享: 定期组织团队内部的技术分享和培训,可以确保团队成员对测试方法和工具的了解都保持在最新的状态。

安全和法规考虑: 随着全球汽车行业对功能安全和相关法规要求的越来越高,ISO 26262等标准对车载软件的测试提出了更为严格的要求。考虑这些因素,会使得测试更为严格,但也更具有挑战性。比如NOP功能需要考虑R79的法规要求,而ACC/LCC等功能很早之前已经有了完善的法规定义。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>