【汽車電子的測試探討】汽車電子的測試是一個很大的話題，但極少有這方面的書籍或論文。去年想找點ACC（自適應巡航系統）的測試或評價相關的論文來看看，結果一篇中文資料都沒搜到。而近年關于自適應巡航算法的中文論文則有好幾十篇，也有老師對ACC的算法專門出了一本書。有次一位負責測試的面試官問我:是不是覺得測試是種下里巴人的活？由這些現象可以看出：在國內的學術界，對測試和評價標準的關注度遠遠低于算法研究；在業內也有不少人認為測試這項工種一點也不高大上。

廣義測試可以是一個大概念，有時這詞則只指代一個小范圍的活動。比如電子模塊的的電氣性能試驗、電磁兼容性試驗、機械性能試驗等活動，均可以認為是測試里的內容；而在電子模塊的軟件開發過程中談的測試則不會涉及到這些，對模型開發者來說他們進行軟仿是一種白盒測試，而對測試工程師來說他們會進行較多的黑盒測試，通過工具進行代碼檢查也可以算一種測試。測試活動可以按內容或性質或測試對象去劃分成很多種類，但本文僅從主動安全這一子領域中的某一特定功能對測試活動進行初級討論。所有內容僅基于國內現狀而不考慮國外情況以使討論更簡單。

為了更方便的討論，做以下假定：

1）討論對象是FCW（前碰撞預警）系統、假定本系統僅對4輪機動車有效。

2）系統方案與當前業內通俗方案一致，主要構成是ImageSensor(將場景轉換成電信號)、VisionCore(負責圖像識別)、AlertCore(負責報警算法)；VisionCore和AlertCore可以在一塊芯片中（如某些廠家既做圖像識別算法也做報警算法），也可以不在一塊芯片中（如采用Mobileye的圖像算法、另增加一塊芯片放開發的報警算法）。

3）討論的順序自底往上。假設一級供應商（S1）開發產品、二級供應商（S2）開發圖像算法并提供鏡頭和ImageSensor選型、客戶為整車廠（C1）。

圖像算法開發者（簡稱S2，鏡頭和ImageSensor由其一并選型）

分工：S2在本系統中的職責是檢測出車道線信息，提供給S1。S2和S1的接口可能來自于其中任何一方、也可能來自于C1，性能要求一般S1和C1暫無法給出量化標準，從技術分工角度上來說、S2負責更合理，因為S2是提供者，傳統汽車電子行業者是提供方給出自己產品的性能指標。Mobileye在公開場合展示的內容中也是有性能數據的，但其試驗數據的來源及構成則不公開。

測試內容：純仿真&半仿真測試+實車測試

前提—S2最好能建立自已的測試標準，且基于該標準去測試其算法的性能、最終形成一份完整的性能報告，如果僅僅只是說自已的識別率已經達到或超過某某人水平，在技術上而言不夠有說服力（對媒體和投資人的宣傳上可能還是有用的）。標準的需涉及氣候（如雨、雪、晴、陰）、路形（如平地、坡道）、路況（目標車輛的多少）、地方特色等諸多方面。

純仿真測試—實際路測并不能路測掉所有會遇到的工況，某些低概率工況必須通過仿真進行。如果有環境特征的數據（如雨滴、雪）的物理模型及前端元件的相關參數（如鏡頭的幾何參數）或模型，再加上ImageSensor的一些關鍵參數，則可以搭建從環境到ImageSensor的虛擬場景，場景輸出接入VisionCore這一軟件模塊。通過比較VisionCore的輸出與場景的實際數據便可得到VisionCore的性能。這里的VisionCore既可以是虛擬的也可以是已放入嵌入式系統的。

半仿真測試—由于不存在100%精確的模型，模型的固有差可能會在某些情況下得到意想不到的結果，故半仿真的比對測試是必要的。例如純仿真測試中對雨量的大小可能設置了20種，但仍可以抽取5種典型的降雨情況以人工模擬降雨的方式來測試比對，看半仿真測試結果是否和純仿真完全一樣。

實車路測—道路測試是最直接的性能測試手段。測試的設計須盡可能接近終端使用，如白天黑夜的分配、道路級別的搭配等。

報警算法開發者（簡稱S1，S2的產品集成在S1的產品中）

分工：S1和整車的接口一般由C1定義、且C1會定義基本的功能要求，如果未定義則參考FCW標準或S1自身的定義。

測試內容：MIL+SIL+HIL+整車

MIL測試—S1先有一個初步的算法模型，在開發環境（如M軟件）里搭好，然后在一臺電腦中進行測試。這個測試需基于S2的輸出，所以測試時認為S2的輸出完全正常，看S1的輸出結果是否符合預期。此方式叫MIL（模型在環）測試，本測試較易進行，它基于無偏差的輸入考察開發模型的性能，故可用作多種不同算法的對比，建議用于開發的前期。

SIL測試—在上述的MIL之后，如果已經選了算法、并集成成軟件，則可進行SIL（軟件在環）測試。

HIL測試—產品樣件出來后，將其在臺架上測試（方式見整車廠HIL測試）

整車測試—在車上進行的功能和性能測試。

整車廠用戶（簡稱C1）

分工：負責功能定義和系統的最終驗收，理論上裝車后整個系統級別的性能定義應由C1完成，但國內當前僅少數C1可以提出要求。

測試內容：HIL+路測

整車路試—實車上難以人眼觀看并人工實時記錄，必須采用數據記錄設備。某些廠家的方案是記錄前方視頻、S1和S2的總線輸出及一些必要的整車總線信號，并進行同步。誤報率、漏報率的計算：基于S2的輸出結果，采用另一個設備（如電腦）進行計算，將計算結果與S1的輸出對比，如果不一致則人工確認S1是否存在漏、誤報，最終進行統計分析。這個方案漏掉了S2檢測準確性的考察，即S2檢測的距離、車速等數據本身存在誤差、漏檢等，如果將S2的這些“失誤”也包含進來，則最終的數據會比不包含進來的更難看，對于S1這個一級供應商來說是不利的—在宣傳場合有些S1以這種方式測到的數據來說明其系統的報警率；若整車路試需要考察S1的準確性，則需要S1的基準數據，采用激光雷達是可行方案之一。

HIL測試—很多整車廠均將S1的產品拿過來，對著一個場景仿真軟件制作的頻幕拍攝，這種叫投影式的方案。此方案有一個缺陷是攝像頭照射頻幕上的視頻與照射真實場景（即實路上）的效果存在差異，但是差異究竟是多大目前未知。故該方式用于對比多家S1的性能是可用的，用于檢測單家S1的性能則需謹慎。

總之，任何形式的測試均無法完全取代整車測試，代可以部分替代；測試應該是虛擬手段和真實手段相輔相成的、且虛擬手段和自動化測試的比重會逐步提升。