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自动驾驶中主要的测试场景构建技术

2019-06-11 11:06 次阅读

场景是自动驾驶测试系统中相当重要的一环,测试场景的多样性、覆盖性、典型性等能够影响到测试结果的准确性,从而保证自动驾驶的安全与质量。

场景,指的是行驶场合和驾驶情景的组合,它受行驶环境的深刻影响,如道路、交通、天气、光照等因素,共同构成整个场景概念。场景是在一定时间和空间范围内环境与驾驶行为的综合反映,描述了道路、交通设施、气象条件、交通参与物等外部状态以及自车的驾驶任务和状态等信息。从场景架构来看,有不同的行驶场合,像高速公路、乡村道路、城市工况、机场、码头、封闭园区等;在该场合下,如何驾驶、驾驶任务、驾驶速度、驾驶模式等一起构成了整个场景的三维架构。

与传统汽车的物理性能测试评价体系不同,自动驾驶汽车在测试评价内容形式上都有明显不同,在传统汽车测试基础上发生了根本性的改变:传统汽车测试注重评价机器在执行命令时的表现,自动驾驶测试重视评价整车多传感器的配合以及传感器融合输出的感知、判断和决策能力;传统测试的场景存在固定模式和情境,但自动驾驶汽车的测试场景需要具备多样化、典型性等特点,需要尽可能覆盖所有复杂的特殊场景;自动驾驶测试的软件系统和硬件设备也都发生了天翻地覆的变化。

目前自动驾驶领域安全事故频发,安全成为自动驾驶领域要解决的本质问题,业界和社会都需要具备更高可靠性的自动驾驶技术来夯实发展基础,其中,挖掘测试场景、丰富和完善测试技术是提高自动驾驶安全性能的极重要一步。

一、场景要素

自动驾驶汽车上路行驶时要面临各种各样错综复杂的环境,测试体系不可能对其一一穷尽,因此可以按照一定的分类方法将各种测试场景进行分类划归: 

1.对象

对象就像舞台剧里的演员,是指场景里出现的其他人或车,以及其他影响行驶决策的或是所有可能自主运动的物体或动物。这一方面主要依赖自动驾驶的各种传感器,包括毫米波雷达雷达、摄像头、超声波探头、激光雷达等,同时也要进行大量的实时计算,预测对方下一秒的前进方向。

物体类型:如路灯、垃圾箱、路牌等

对象移动速度:静止、低速移动(如骑自行车的人)、高速移动(如飞驰的汽车)

对象移动方向:在自动驾驶汽车的左边还是右边,移动相对角度是多少

对象数量:如果看到很多辆警车停在路边,或是遇到一群鸭子过马路,都需要减慢速度

环境意识:对于有生命的对象,自动驾驶车也需要判断该对象有没有在仔细看路,比如酒驾的司机、5岁的小孩、一边走路一边看手机的年轻人

2.路况

路况是指道路的特征以及交通管制的特征,不会随环境变化而变动,自动驾驶车都可以提前预知。主要通过提前绘制好的地图自主定位。

交叉口设计:十字路口、T型路口、Y型路口

交通管制方式:红绿灯样式、停车牌、避让牌

车道数量:单车道、4车道

车道线:有分割线、无分割线

车道类型:自行车道、公交车道、超车道

限速:25mph,商业区限速、居民区限速

马路类型:高速、普通路、小路

角度:上坡、下坡、颠簸

区域:学校区、医院区、山区、施工区

3.环境

环境是场景必不可少的元素,很大程度上决定了自动驾驶汽车能否上路。和路况不同,这里的环境指所有可能变化的环境因素,其很多数据需要依赖外界实时传给自动驾驶汽车。

天气:降雨量、风速、温度、能见度

光照:阴天、日出日落时间、太阳光角度

路面:结冰、积水、施工

信号:5G信号强弱(地道里的信号可能会很差)

噪音:周围噪音会影响行人或其他车辆听到自动驾驶汽车发出的信号

4.行为

这里的行为是自动驾驶汽车本身的行为,这方面的数据主要依靠路径规划。

驾驶方向:直行、倒车、U型掉头、左转、右转、弧线、离开车道、并入车道

速度:静止、低速行驶、高速行驶

加速度:加速、减速、匀速

信号:自动驾驶汽车发出的视觉信号和声音信号等

测试场景的体系架构

将以上不同类别的场景要素排列组合,构成一个完整的场景体系,称作场景库。例如跟车场景、人行横道线、死路、对向来车、行人不遵守交规、障碍车辆逆行等。一个场景库基本的构建流程是:首先以路侧数据、车载数据、虚拟数据三种来源输入、存储场景源;其次,要通过场景挖掘、场景分类、场景演绎等方式有层级、有规划地构建场景库;最后将场景库应用于场景测试环节,包括软件在环、硬件在环、整车在环、封闭道路、开放道路五种。

三、场景测试结果评价依据

在不同的场景库中进行测试,对测试结果的评价应该按照什么要求要划分呢?

安全评价

1.对系统组件进行识别和定义,确认自动驾驶系统每一个模块的组件。

2.由于场景要素的特殊性,不同组件在不同情况下的有效性和风险性可能发生变化,这样就需要对每一个组件进行失效分析和风险评估,确认安全等级和安全目标,确认安全风险等级包括风险的可能性、可控制性和严重性。

3.确认安全需求。

4.安全需求测试执行。

5.认证测试计划和执行。

功能评价

要确定车辆在不同的场景库中应该怎样表现:

1.针对以上不同的场景库进行分析,确定并描述在此场景下期待自动驾驶汽车拥有什么样的表现,详细表述用户需求。

2.确认功能范围,根据环境需求和操作设计域进行不同的配置。

3.对功能需求进行细颗粒度的划分,便于对每项功能进行测试。随着功能需求的细颗粒化,功能测试的需求也会越来越明确。

四、主要的测试场景构建技术

场景库的数据包括虚拟数据和现实数据,但虚拟数据的来源依然是现实数据,因此,收集驾驶环境中的真实数据对测试场景数据库的构建作用是根本性的。收集数据的途径和方式多种多样,包括LIDAR激光雷达、RADAR雷达、摄像头等,其中,视觉分析技术由于信息量大、场景要素挖掘范围广;常规性和易得性;对场景参与物分类更加准确等优势特点成为了最主要的场景挖掘技术。依靠视觉分析进行场景挖掘时需要对视频进行分解,对每帧图片进行物体识别、每帧提取的物体列表进行存储跟踪、对帧中的物体进行属性分析与行为判别,通过传感器对分析数据,形成典型数据场景,分类构建场景数据库。

场景覆盖性典型性要求越来越高、场景挖掘技术不断发展的今天,对场景库构建提出了完善产业链的要求,面向产业链的场景库构建与测试服务体系有场景数据服务、场景挖掘服务、加速测试服务、定制化场景库服务等,通过产业化实现场景测试的市场化高效运作。

原文标题:自动驾驶测试中的场景构建

文章出处:【微信号:IV_Technology,微信公众号:智车科技】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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用户界面(GUI),用于Windows平台 提供的GUI的源代码,C#语言 使用STEVAL-MKI109V3专业MEMS工具板兼容 为寄存器配置和输出数据管理的示例代码 在的Unico精简版图形用户界面(GUI)是一个完整的评估软件包提供的C#源代码示出了如何管理从通用MEMS传感器的传感器数据流(诸如加速度计,陀螺仪,磁力和压力传感器)连接到STEVAL-MKI109V3专业MEMS工具板。
发表于 05-20 11:05 36次 阅读
STSW-MEMS034 STSW-MEMS034并购案精简版 - 源代码

PA192 PA192PA192是用于在小的 硬币 的形式因子音频分析和特别适合于与传感器语音识别和语音asssistant应用程序 处理和无线产品加速器

发表于 05-20 11:05 47次 阅读
PA192 PA192PA192是用于在小的 硬币 的形式因子音频分析和特别适合于与传感器语音识别和语音asssistant应用程序 处理和无线产品加速器

SENSIBLE SensiBLE准备使用的BLE上系统模块填充有传感器 低功率的ARM 32位Cortex®-M4 CPU和硬币型电池 今天加快物联网产品的研发!

发表于 05-20 11:05 74次 阅读
SENSIBLE SensiBLE准备使用的BLE上系统模块填充有传感器 低功率的ARM 32位Cortex®-M4 CPU和硬币型电池 今天加快物联网产品的研发!

AR0237AT CMOS图像传感器 数字 2.1 MP /全高清 1 / 2.7英寸

美半导体的AR0237AT是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928(H)×1088(V)。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0237AT可以产生非常清晰,清晰的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 卓越的低光性能 采用安森美半导体DR-Pix技术的最新3.0米像素具有双转换增益 高达1080p 60 fps的全高清支持,实现卓越的视频性能 线性或高动态范围捕获 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持用于外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 ...
发表于 08-13 13:47 339次 阅读
AR0237AT CMOS图像传感器 数字 2.1 MP /全高清 1 / 2.7英寸

AR0230AT CMOS图像传感器 2 MP 1/3

AT是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928Hx1088V。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0230AT可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 高动态范围 应用 汽车 电路图、引脚图和封装图...
发表于 08-13 11:03 450次 阅读
AR0230AT CMOS图像传感器 2 MP 1/3

AR0237SR CMOS图像传感器 2.1 MP 1 / 2.7 更低成本

是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928(H)x 1088(V)。它采用滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如像素内合并,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围场景性能而设计,可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0237可以产生非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 具有双转换增益的DR-PIX™技术 全高清支持1080p 60 fps,提供卓越的视频性能 线性或高动态范围捕获 片上锁相环(PLL)振荡器 支持线路交错T1 / T2读出以在ISP芯片中启用HDR处理 基于位置的集成颜色和镜头阴影校正 用于精确帧率控制的从属模式 ...
发表于 08-13 11:01 296次 阅读
AR0237SR CMOS图像传感器 2.1 MP 1 / 2.7 更低成本

NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能

是一款超低压降稳压器,可提供高达1 A的负载电流,并在-40至85℃范围内保持1.0%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.8 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电的产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为1.2 V至3.9 V.NCP186具有完全的过热保护和输出短路保护。小型8引脚XDFN6 1.2 mm x 1.6 mm封装使该器件成为可能特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.8 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 多种固定输出电压选项及其他可根据要求提供1.2 V至3.9 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 90μA 延长电池寿命 极低压差:100 mV典型值。在Iout = 1 A(3.0V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 在-40至85℃温度范围内的±1.0%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通讯设...
发表于 07-29 22:02 154次 阅读
NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能

NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

是一款超低压差稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项,其他电压选项可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降:130 mV典型值。在Iout = 0.5 A(2.5V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,...
发表于 07-29 22:02 93次 阅读
NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

NCP171 LDO稳压器 超低50nA Iq 双电源模式 80mA

是双模式LDO,在ActiveMode中提供高达80 mA的电流,在低功耗模式下低至50 nA的Iq。双模式功能可通过ECO引脚选择,允许动态和低功耗模式之间的动态切换,非常适用于长寿命电池供电的无线应用。低功耗模式下的输出电压可降低50 mV,100 mV,150的内部工厂编程值相对于活动模式下的标称输出电压,mVor为200 mV。此功能进一步降低了睡眠模式下的应用消耗.NCP171采用SLIQ(超低Iq)LDO系列,具有50nA的超低静态电流,可用于小XDFN4 1.2 x 1.2包。 特性 优势 超低水平50nA 非常适合电池供电的应用 双模式功能针对主动模式和待机模式操作进行了优化 系统灵活地在两种不同的操作模式之间切换,优化性能和延长电池寿命 工作模式,高达80mA,具有出色的PSRR和噪声性能 非常适用于射频电源和高精度传感器 低功耗模式(SLIQ),50nA Iq 当系统处于扩展待机(低功耗)模式时延长电池寿命 模式选择,ECO Pin 灵活选择主动和低功率模式 XDFN 1.2x1.2包 空间受限应用程序的小尺寸 应用 终端产品 无线电池供电的物联网传感器 电池供电的医疗...
发表于 07-29 22:02 287次 阅读
NCP171 LDO稳压器 超低50nA Iq 双电源模式 80mA

AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD™PDAF技术

是一款采用SuperPD™PDAF技术的13万像素CMOS成像传感器。这款先进的传感器具有独特的PDAF微透镜和PDAF图案技术,在低光照条件下具有出色的自动对焦性能。采用1.1μm像素构建,提供符合行业标准的1 / 3.2“光学格式,使AR1337具有适合大批量设计的尺寸。图像质量由领先的量子效率和灵敏度驱动,同时保持低读取噪声。这种组合可在明亮的日光或低室内照明条件下提供出色的图像。 AR1337以每秒30帧的速度运行在13 MP,并支持每秒30帧的4k2k视频和高达每秒60帧的全高清1080P视频。 特性 优势 SuperPD™PDAF技术 领先的低光自动对焦性能 独特的PDAF图案和微透镜技术 高精度相位检测自动聚焦(PDAF)功能 片上坏像素校正和AF计算 简化的相机模块积分校准和与后端应用处理器的集成 具有低读取噪声的高量子效率和灵敏度 卓越的图像质量,尤其是在光线不足 应用 终端产品 智能手机相机 平板电脑相机 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 237次 阅读
AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD™PDAF技术

AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

HS是一款1080万像素,1英寸光学格式图像传感器,结合了高分辨率成像和3.4微米DR-Pix(动态响应像素),可动态调整以提供卓越的低光性能。在全分辨率下,AR1011HS提供60帧/秒(fps)视频;同时跳至120 fps的1080p高清模式。该传感器非常适合需要高分辨率的高端监控摄像系统,如电子平移,倾斜,变焦(ePTZ)等具有惊人的低光能力的功能。 4K超高清(3840 x 2190)分辨率为每秒60帧的模式,使传感器也成为专业消费类广播相机的理想选择。 应用 相机 安全 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 137次 阅读
AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

AR0239 CMOS图像传感器 2.3 MP 1 / 2.7

美半导体的AR0239是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1936(H)×1188(V)。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0239可以产生非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 以90 fps的速度拍摄2.3Mp以获得出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.7英寸 1080p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 3.0um大背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2 / T3读数以启用HDR处理ISP芯片处于1080P和30fps 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口: - HiSPi(SLVS) - 4个车道 - MIPI CSI-2 - 4车道 - 平行 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 多相机同步支持 高速可配置上下文切换 具有灵...
发表于 07-29 16:02 312次 阅读
AR0239 CMOS图像传感器 2.3 MP 1 / 2.7

AR0543 CMOS图像传感器 5 MP 1/4

美半导体专注于卓越的像素性能,为该传感器的卓越图像质量奠定了基础,具有卓越的色彩精度,低光灵敏度和低噪声水平.AR0542是一款1/4英寸CMOS有源像素数字图像传感器集成了复杂的片上相机功能,如窗口,镜像,列和行跳过模式以及快照模式。它可通过简单的双线串行接口进行编程,功耗非常低。 应用 移动 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 16:02 168次 阅读
AR0543 CMOS图像传感器 5 MP 1/4

AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
发表于 07-29 16:02 444次 阅读
AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

图像传感器是一款1 / 3.2“光学格式1.4微米像素传感器,能够以每秒42帧的速度捕获其完整的8 MP传感器分辨率,以60fps的速度捕获1080P视频.A-PixHS(tm )技术将安森美半导体的第二代背照式(BSI)像素技术和先进的高速传感器架构结合在一起,实现了许多创新功能。它旨在实现低z高度相机模块,以满足OEM和移动设备制造商的需求。 特性 高动态范围 应用 移动 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 16:02 164次 阅读
AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

AR0522 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5 近红外增强

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0522可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 5 Mp,60 fps,优异的视频性能 小光学格式(1 / 2.5英寸) 彩色滤光片阵列:RGB和单色 1440p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4条车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 近红外线增强 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 机器视觉...
发表于 07-29 16:02 335次 阅读
AR0522 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5  近红外增强