DE202022106107U1 - System for testing level 3 automated driving systems (ADS) - Google Patents

System for testing level 3 automated driving systems (ADS) Download PDF

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Abstract

Ein System zum Testen von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS), wobei das System umfasst:
einen Simulator, der so konfiguriert ist, dass er den Rahmen für die Prüfung von L3 ADS validiert und die Fähigkeiten des autonomen Fahrens untersucht;
eine Reihe von Kameras, die mit dem Simulator verbunden sind, wobei die Reihe von Kameras so konfiguriert ist, dass sie Bilder der Fahrzeuge und Straßen erfasst;
eine semantische Segmentierungseinheit, die mit der Anordnung von Kameras verbunden ist, um jedem Pixel in dem Bild eine Kennzeichnung zuzuweisen, um die aufgenommenen Bilder zu klassifizieren; und
eine Testfallerzeugungseinheit, die mit der semantischen Segmentierungseinheit verbunden ist, wobei die Testfallerzeugungseinheit konfiguriert ist, um:
Analyse der Faktoren, die die Funktionen des autonomen Fahrens beeinflussen, einschließlich der Ego-Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und deren Rolle bei der Durchführung des Tests;
in einem zweiten Schritt Parameter aus den ermittelten Kriterien zu erstellen;
Ausführen eines Testlaufs unter Verwendung eines Satzes von Anweisungen und einer Vielzahl von Simulationswerkzeugen, wenn die Testsituationen simuliert werden; und
Test auswerten, einschließlich der Bewertung der Simulation anhand mehrerer Kritikalitätskriterien unter Fahrbedingungen, einschließlich der Zeit bis zur Kollision.

Figure DE202022106107U1_0000
A system for testing level 3 automated driving systems (ADS), the system comprising:
a simulator configured to validate the L3 ADS exam framework and examine autonomous driving capabilities;
a bank of cameras connected to the simulator, the bank of cameras configured to capture images of the vehicles and roads;
a semantic segmentation unit connected to the array of cameras to assign a label to each pixel in the image to classify the captured images; and
a test case generation unit connected to the semantic segmentation unit, the test case generation unit being configured to:
Analysis of the factors influencing autonomous driving functions, including the vehicle's ego speed, and their role in conducting the test;
in a second step, to create parameters from the determined criteria;
executing a test run using a set of instructions and a variety of simulation tools when simulating the test situations; and
Evaluate the test, including evaluating the simulation against multiple criticality criteria under driving conditions, including time to collision.
Figure DE202022106107U1_0000

Description

BEREICH DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet eines Systems zur Prüfung von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS).The present invention relates generally to the field of a level 3 automated driving system (ADS) testing system.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

In diesen Tagen vollzieht die Automobilindustrie einen Quantensprung hin zu einer Zukunft, in der der Fahrer eine immer geringere Rolle beim Führen seines Fahrzeugs spielen wird, das sich als vollständig verboten erweist. An dem Punkt, an dem wir von der Fahrerhilfe zum automatisierten Fahren übergehen, besteht der grundlegende Test darin, eine offene Umgebung zu verwalten; das heißt, autonome Systeme sollten die Möglichkeit haben, mit allen Umständen, die in ihrer Umgebung passieren, selbst umzugehen, ohne Unterstützung durch einen menschlichen Fahrer. Dementsprechend wird die Verifizierung von KI-basierter Videowahrnehmung, die das Ziel hat, Objekte in einem Kamerabild zu unterscheiden, ebenfalls immer verblüffender. In der Industrie werden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt, um Strategien und Proof of Concept (POCs) für die Verifizierung von KI-basierten Systemen zu entwickeln. Eine der wesentlichen Kapazitäten, die für die Bestätigung einer solchen KI-basierten Videowahrnehmung erforderlich sind, ist die Möglichkeit, synthetische Bilder mit unterschiedlichen Parametern zu erzeugen, um verschiedene Anwendungsfälle zu simulieren.These days, the automotive industry is taking a quantum leap toward a future in which the driver will play an ever-decreasing role in operating their vehicle, which turns out to be completely banned. At the point where we move from driver assistance to automated driving, the basic test is managing an open environment; that is, autonomous systems should have the ability to deal with whatever circumstances happen in their environment on their own, without assistance from a human driver. Accordingly, the verification of AI-based video perception, which aims to distinguish objects in a camera image, is also becoming more and more amazing. Numerous investigations are being carried out in the industry to develop strategies and proofs of concept (POCs) for the verification of AI-based systems. One of the essential capabilities required to confirm such an AI-based video perception is the ability to generate synthetic images with different parameters to simulate different use cases.

Aufgrund ihres Engagements für die Verbesserung der Sicherheit, der Effizienz und des Komforts beim Fahren ist die Innovation des automatisierten Fahrens in jüngster Zeit ein Schwerpunkt bei der Erforschung und Anwendung gewesen. Die meisten Unfälle, die durch menschliches Versagen verursacht werden, können durch den Einsatz fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme (ADAS) vermieden werden. Das Ziel von ADAS ist es, das Risiko von Unfällen und die Schwere von Unfällen, die sich nicht vermeiden lassen, zu verringern und so Todesfälle und Verletzungen zu verhindern. Eine Untersuchung hat ergeben, dass 94 % der Unfälle auf menschliches Versagen zurückzuführen sind, während der Rest durch klimatische und mechanische Einflüsse hervorgerufen wird. Die Möglichkeit, Autounfälle zu vermeiden, hat die Verbreitung von ADAS in Autos begünstigt. Zu den ADAS-Anwendungen, die den Fahrer mit sicherheitskritischen Funktionen unterstützen, um Autounfälle zu verringern und Leben zu retten, gehören „automatische Notbremsung, Fußgängererkennung, Rundumsicht, Einparkhilfe, Erkennung von Müdigkeit beim Fahrer und Blickerkennung“.Automated driving innovation has recently been a focus of research and application due to its commitment to improving driving safety, efficiency and comfort. Most accidents caused by human error can be avoided by using advanced driver assistance systems (ADAS). The goal of ADAS is to reduce the risk of accidents and the severity of accidents that cannot be avoided, thereby preventing death and injury. A study has shown that 94% of accidents are due to human error, while the rest are caused by climatic and mechanical influences. The ability to avoid car accidents has fueled the spread of ADAS in cars. ADAS applications that assist drivers with safety-critical functions to reduce car accidents and save lives include "automatic emergency braking, pedestrian detection, all-around visibility, parking assistance, driver drowsiness detection and gaze detection."

Um die Umgebungsfaktoren zu erkennen, verwenden selbstfahrende Fahrzeuge eine Reihe von Sensoren, darunter Thermografiekameras, Radar, LIDAR, Sonar, GPS, Kilometerzähler und Trägheitsmessgeräte“. Fortgeschrittene Kontrollsysteme interpretieren die Sensorinformationen, um akzeptable Manöver sowie Hindernisse und notwendige Beschilderungen zu bewerten. Ein automatisiertes Fahrsystem führt alle realen Fahrfunktionen aus, die für das Fahren eines bodengebundenen Fahrzeugs erforderlich sind, ohne dass ein menschlicher Fahrer oder Sensoren in Echtzeit eingreifen. Im Großen und Ganzen ist ein automatisiertes Fahrsystem ein integriertes Bündel einzelner automatisierter Systeme, die zusammenarbeiten. Außerdem ist das automatisierte Fahren in drei Teilsysteme unterteilt: Erkennung von Umweltfaktoren, Entscheidungsfindung und Bewegungssteuerung.To detect environmental factors, self-driving vehicles use a range of sensors, including thermal imaging cameras, radar, LIDAR, sonar, GPS, odometers and inertial sensors.” Advanced control systems interpret the sensor information to evaluate acceptable maneuvers as well as obstacles and necessary signage. An automated driving system performs all real-world driving functions required to drive a ground-based vehicle without real-time human driver or sensor intervention. Broadly speaking, an automated driving system is an integrated bundle of individual automated systems working together. Also, automated driving is divided into three subsystems: environmental factor detection, decision making, and motion control.

Im März 2016 krachte ein selbstfahrendes Google-Fahrzeug, das heute unter dem Namen Waymo bekannt ist, in die Seite eines Busses, als es versuchte, auf eine andere Fahrspur zu wechseln, um hinter einem Hindernis hervorzukommen, das ihm im Weg stand. Dieses Beispiel zeigt, wie schwierig es ist, alle Verhaltensweisen von Fahrzeugen vorher zu erraten. Ein autonomes Fahrzeug der Stufe 3 von Uber hat im März 2018 in Arizona eine Person zu Fuß angefahren und getötet. Tesla-Fahrzeuge im autonomen Modus der Stufe 2 wurden mit zwei weiteren tödlichen Unfällen in Florida und Kalifornien in Verbindung gebracht. Zum Zeitpunkt dieser zahlreichen tödlichen Unfälle hatte ein menschlicher Fahrer die volle Kontrolle über das Fahrzeug. Diese Vorfälle unterstreichen, wie wichtig es ist, die Robustheit von Steuerungssystemen zu koordinieren und explorative Tests durchzuführen, die so viele nicht überraschende Situationen wie möglich abdecken.In March 2016, a self-driving Google vehicle, now known as Waymo, crashed into the side of a bus as it tried to change lanes to get out from behind an obstacle in its way. This example shows how difficult it is to predict all vehicle behaviors in advance. A Level 3 autonomous vehicle from Uber struck and killed a person on foot in Arizona in March 2018. Tesla vehicles in Level 2 autonomous mode have been linked to two other fatal crashes in Florida and California. At the time of these numerous fatal accidents, a human driver was in full control of the vehicle. These incidents underscore the importance of coordinating control system robustness and conducting exploratory testing that covers as many unsurprising situations as possible.

Zu dem Zeitpunkt, an dem der Wechsel von der Hilfe des Fahrers zum automatisierten Fahren erfolgt, ist der grundlegende Test die Bewältigung offener Situationen, und das bedeutet, dass autonome Systeme die Möglichkeit haben sollten, mit allen Bedingungen umzugehen, die in ihrer aktuellen Situation auftreten, ohne von einem menschlichen Fahrer abhängig zu sein. Es ist von grundlegender Bedeutung, dass derartige Systeme vollständig erprobt werden, bevor sie in der Serienproduktion eingesetzt werden.At the point when the transition from driver assistance to automated driving occurs, the fundamental test is open-ended situation management, and this means that autonomous systems should have the ability to deal with any conditions that arise in their current situation , without depending on a human driver. It is of fundamental importance that such systems are fully tested before being used in series production.

Eine Methode zur Untersuchung der Sicherheit besteht darin, autonome Fahrzeuge in einem nachweisbaren Verkehrsstau zur Hauptverkehrszeit zu testen, der der realen Welt so weit wie möglich entspricht. Der Nachteil dabei ist, dass der echte Verkehr unberechenbar ist und sich wahllos bewegt, so dass eine große Datenmenge erforderlich ist, um die Legitimität der Versuchsergebnisse zu gewährleisten. Aufgrund der hohen Kosten wird es nur großen Unternehmen oder Institutionen angeboten.One method of studying safety is to test autonomous vehicles in a detectable rush-hour traffic jam that resembles the real world as closely as possible. The downside is that real traffic is unpredictable and randomly moving, requiring a large amount of data to ensure the legitimacy of the test results ten. Due to the high cost, it is only offered to large companies or institutions.

Ein weiterer kritischer Test ist das Nachdenken darüber, was während des automatisierten Fahrens passieren kann, was zu Vorschlägen für die Sicherheitsgestaltung von Aufgaben führt, die von der Planung bis zur Bestätigung reichen. Aufgrund der Komplexität und Ungewissheit des Fahrklimas sowie der Komplexität des Fahrvorgangs selbst ist die Anzahl der Umstände, denen ein automatisiertes Fahrsystem (ADS) oder ein fortschrittliches Fahrassistenzsystem (ADAS) begegnen kann, nahezu unbegrenzt.Another critical test is thinking about what can happen during automated driving, leading to suggestions for safety design of tasks ranging from planning to confirmation. Due to the complexity and uncertainty of the driving climate, as well as the complexity of the driving process itself, the number of circumstances that an automated driving system (ADS) or an advanced driver assistance system (ADAS) can encounter is almost unlimited.

Virtuelle Tests können eingesetzt werden, um solche Probleme zu lösen. Model-in-the-Loop (MIL), Software-in-the-Loop (SIL), Hardware-in-the-Loop (HIL), Vehicles-in-the-Loop (VIL) und andere Strategien können eingesetzt werden, um Frameworks in verschiedenen Phasen der Verbesserung zu testen und zu genehmigen.Virtual testing can be used to solve such problems. Model-in-the-Loop (MIL), Software-in-the-Loop (SIL), Hardware-in-the-Loop (HIL), Vehicles-in-the-Loop (VIL) and other strategies can be employed to test and approve frameworks in different stages of improvement.

Dies hat ein großes Interesse an der virtuellen Bewertung und Überprüfung geweckt, bei der es um die „sichere Prüfung“ und Erkundung sowie die denkbare praktische Bestätigung der erbrachten Nachweise geht. Dies wirft jedoch die damit verbundenen Fragen auf: Welche Tests sind auszuwählen (d. h. welche sind entscheidend), wie sind sie zu fördern, und wie kann man über die Abdeckung und Erfüllung der Sicherheitsuntersuchung nachdenken, vorausgesetzt, es gibt ein echtes Simulationsklima (ein Test an sich).This has sparked a great deal of interest in virtual assessment and verification, which is about 'safe checking' and exploration, as well as possible practical confirmation of the evidence provided. However, this raises the associated questions: which tests to select (i.e., which ones are critical), how to encourage them, and how to think about safety investigation coverage and compliance, given a real simulation climate (a test at themselves).

Mit den vorhandenen Technologien lässt sich das Problem der Prüfung von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 nicht lösen. Daher besteht die dringende Notwendigkeit, ein System für die Prüfung von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS) zu entwickeln.Existing technologies cannot solve the problem of testing level 3 automated driving systems. Therefore, there is an urgent need to develop a system for testing level 3 automated driving systems (ADS).

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung offenbart ein System zum Testen von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS). Das System umfasst: einen Simulator, der so konfiguriert ist, dass er den Rahmen für das Testen von L3-ADS validiert und die Fähigkeiten des autonomen Fahrens untersucht; eine Anordnung von Kameras, die mit dem Simulator verbunden ist, wobei die Anordnung von Kameras so konfiguriert ist, dass sie Bilder von Fahrzeugen und Straßen aufnimmt; eine semantische Segmentierungseinheit, die mit der Anordnung von Sensoren verbunden ist, um jedem Pixel in dem Bild ein Etikett zuzuweisen, um die aufgenommenen Bilder zu klassifizieren; und eine Testfallerzeugungseinheit, die mit der semantischen Segmentierungseinheit verbunden ist, wobei die Testfallerzeugungseinheit so konfiguriert ist, dass sie: Analysieren der Faktoren, die die autonomen Fahrfunktionen beeinflussen, einschließlich der Ego-Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und die eine Rolle in dem durchzuführenden Test spielen; Erzeugen von Parametern aus den identifizierten Kriterien in einer zweiten Stufe; Ausführen eines Testlaufs unter Verwendung eines Satzes von Anweisungen und einer Vielzahl von Simulationswerkzeugen, wenn die Testsituationen simuliert werden; und Auswerten des Tests einschließlich der Auswertung der Simulation unter Verwendung mehrerer Kritikalitätskriterien in Fahrbedingungen, einschließlich der Zeit bis zur Kollision.The present invention discloses a system for testing level 3 automated driving systems (ADS). The system includes: a simulator configured to validate the framework for testing L3-ADS and examining autonomous driving capabilities; an array of cameras connected to the simulator, the array of cameras configured to capture images of vehicles and roads; a semantic segmentation unit connected to the array of sensors to assign a label to each pixel in the image to classify the captured images; and a test case generation unit connected to the semantic segmentation unit, wherein the test case generation unit is configured to: analyze the factors that affect the autonomous driving functions, including the ego speed of the vehicle, and that play a role in the test to be performed; generating parameters from the identified criteria in a second stage; executing a test run using a set of instructions and a variety of simulation tools when simulating the test situations; and evaluating the test including evaluating the simulation using multiple criticality criteria in driving conditions including time to collision.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Prüfung von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS) zu entwickeln.The aim of the present invention is to develop a system for testing level 3 automated driving systems (ADS).

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Faktoren zu analysieren, die die autonomen Fahrfunktionen beeinflussen, einschließlich der Ego-Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Rolle des Spielers.Another objective of the present invention is to analyze the factors affecting autonomous driving functions, including the vehicle's ego speed and the player's role.

Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung weiter zu verdeutlichen, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind, gegeben. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den beigefügten Figuren beschrieben und erläutert werden.In order to further clarify the advantages and features of the present invention, a more detailed description of the invention will be given by reference to specific embodiments thereof illustrated in the accompanying figures. It is understood that these figures represent only typical embodiments of the invention and therefore should not be considered as limiting its scope. The invention will be described and illustrated with additional specificity and detail with the accompanying figures.

Figurenlistecharacter list

Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:

  • 1 ein Blockdiagramm eines Systems zur Prüfung von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS) zeigt; und
  • 2 einen technischen Aufbau zur Prüfung der Wahrnehmung mit synthetischen Daten zeigt.
These and other features, aspects and advantages of the present invention will be better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying figures, in which like characters represent like parts throughout the figures, wherein:
  • 1 Figure 3 shows a block diagram of a system for testing level 3 automated driving systems (ADS); and
  • 2 shows a technical setup for testing perception with synthetic data.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren in Form der wichtigsten Schritte, die zum besseren Verständnis der Aspekte der vorliegenden Erfindung beitragen. Darüber hinaus kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind, und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu überfrachten, die für Fachleute, die mit der vorliegenden Beschreibung vertraut sind, ohne weiteres erkennbar sind.Those skilled in the art will understand that the elements in the figures are presented for simplicity and are not necessarily drawn to scale. For example, the flow charts illustrate the method in terms of the most important steps that help to better understand aspects of the present invention. In addition, it may be that one or several components of the device are represented in the figures by conventional symbols, and that the figures show only the specific details that are relevant for understanding the embodiments of the present invention, so as not to overload the figures with details that would be difficult for those skilled in the art familiar to the present specification are readily apparent.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Um das Verständnis der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese mit bestimmten Worten beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Erfindungsprinzipien in Betracht gezogen werden, die einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.For the purposes of promoting an understanding of the invention, reference will now be made to the embodiment illustrated in the figures and specific language will be used to describe the same. It should be understood, however, that no limitation on the scope of the invention is intended thereby, contemplating such changes and further modifications to the illustrated system, and such further applications of the inventive principles illustrated therein, as would normally occur to one skilled in the art to which the invention pertains.

Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory of the invention and are not intended to be limiting.

Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.When this specification refers to "an aspect," "another aspect," or the like, it means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is present in at least one embodiment of the present invention. Therefore, the phrases "in one embodiment," "in another embodiment," and similar phrases throughout this specification may or may not all refer to the same embodiment.

Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte einschließt, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.The terms "comprises," "including," or other variations thereof are intended to cover non-exclusive inclusion, such that a method or method that includes a list of steps includes not only those steps, but may also include other steps that are not expressly stated or pertaining to any such process or method. Likewise, any device or subsystem or element or structure or component preceded by "comprises...a" does not, without further limitation, exclude the existence of other devices or other subsystem or other element or other structure or other component or additional device or additional subsystems or additional elements or additional structures or additional components.

Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, gemeinhin verstanden wird. Das System und die Beispiele, die hier angegeben werden, sind nur illustrativ und nicht als einschränkend gedacht.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which this invention pertains. The system and examples given herein are intended to be illustrative only and not limiting.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the attached figures.

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems (100) zur Prüfung von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS). Das System (100) umfasst: einen Simulator (102), der so konfiguriert ist, dass er den Rahmen für das Testen von L3-ADS validiert und die Fähigkeiten des autonomen Fahrens untersucht; ein Array von Kameras (104), das mit dem Simulator (102) verbunden ist, wobei das Array von Kameras (104) so konfiguriert ist, dass es Bilder der Fahrzeuge und der Straßen aufnimmt; eine semantische Segmentierungseinheit (106), die mit dem Array von Kameras (104) verbunden ist, um jedem Pixel in dem Bild ein Etikett zuzuweisen, um die aufgenommenen Bilder zu klassifizieren; und eine Testfallerzeugungseinheit (108), die mit der semantischen Segmentierungseinheit (106) verbunden ist, wobei die Testfallerzeugungseinheit (108) so konfiguriert ist, dass sie: Analysieren der Faktoren, die die autonomen Fahrfunktionen beeinflussen, einschließlich der Ego-Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und die in dem durchzuführenden Test eine Rolle spielen; Erzeugen von Parametern aus den identifizierten Kriterien in einer zweiten Stufe; Ausführen eines Testlaufs unter Verwendung eines Satzes von Anweisungen und einer Vielzahl von Simulationswerkzeugen, wenn die Testsituationen simuliert werden; und Auswerten des Tests einschließlich der Auswertung der Simulation unter Verwendung mehrerer Kritikalitätskriterien in Fahrbedingungen, einschließlich der Zeit bis zur Kollision.. 1 FIG. 12 shows a block diagram of a system (100) for testing level 3 automated driving systems (ADS). The system (100) comprises: a simulator (102) configured to validate the L3 ADS testing framework and examine autonomous driving capabilities; an array of cameras (104) connected to the simulator (102), the array of cameras (104) configured to capture images of the vehicles and the roads; a semantic segmentation unit (106) connected to the array of cameras (104) for assigning a label to each pixel in the image to classify the captured images; and a test case generation unit (108) connected to the semantic segmentation unit (106), the test case generation unit (108) being configured to: analyze the factors affecting the autonomous driving functions, including the ego speed of the vehicle, and that play a role in the test to be performed; generating parameters from the identified criteria in a second stage; executing a test run using a set of instructions and a variety of simulation tools when simulating the test situations; and Evaluating the test including evaluating the simulation using multiple criticality criteria in driving conditions including time to collision.

In einer anderen Ausführungsform basiert der Simulator auf Car Learning to Act (CARLA), das Großstadtformate, eine große Anzahl von Fahrzeugmodellen, Strukturen, Fußgängern, Straßenschildern usw. enthält.In another embodiment, the simulator is based on Car Learning to Act (CARLA), which includes large city formats, a large number of vehicle models, structures, pedestrians, street signs, and so on.

In einer anderen Ausführungsform ist die CARLA so konfiguriert, dass sie sich auf die Darstellung von drei Wegen zum autonomen Fahren konzentriert, einschließlich einer beispielhaften besonderen Pipeline, eines von Anfang bis Ende durchgeführten Imitationslernens und eines von Anfang bis Ende durchgeführten Modellverstärkungslernens.In another embodiment, CARLA is configured to focus on presenting three pathways to autonomous driving, including an example particular pipeline, end-to-end imitation learning, and end-to-end model reinforcement learning.

In einer anderen Ausführungsform behandelt die semantische Segmentierungseinheit mehrere Objekte der gleichen Klasse als eine einzige Einheit.In another embodiment, the semantic segmentation unit treats multiple objects of the same class as a single unit.

In einer anderen Ausführungsform wird ein Satz von Testfällen nach der Auswertung der von der Testfallerstellungseinheit durchgeführten Tests erstellt.In another embodiment, a set of test cases is created after evaluating the tests performed by the test case creation unit.

In einer anderen Ausführungsform ist die Testfall-Erzeugungseinheit ferner so konfiguriert, dass sie die Testauswertung erkundet, wobei die Umgebung entweder weiter erkundet wird oder vorhandenes Wissen in der Erkundungsphase angewendet wird.In another embodiment, the test case generation unit is further configured to explore the test evaluation, either exploring the environment further or applying existing knowledge in the exploration phase.

In einer anderen Ausführungsform ist die Testfall-Erzeugungseinheit außerdem so konfiguriert, dass sie Parameter ändert, die eine E-Greedy-Funktion verwenden, um eine zufällige Aktion zu wählen, die die beste Belohnung bietet.In another embodiment, the test case generation unit is also configured to change parameters using an e-greedy function to choose a random action that offers the best reward.

In einer anderen Ausführungsform führt die Auswahl einer Aktion dazu, dass der Wert eines Parameters durch Erhöhen oder Verringern geändert wird, wobei nach der Änderung des Parameters ein neuer Testfall mit den neuen Parametern erstellt wird und der Zyklus sich wiederholt.In another embodiment, selecting an action results in the value of a parameter being changed by increasing or decreasing, after changing the parameter a new test case is created with the new parameters and the cycle repeats.

2 veranschaulicht einen technischen Aufbau zur Prüfung der Wahrnehmung mit synthetischen Daten. Das Sehen ist eine wichtige Wahrnehmungsmodalität beim automatisierten Fahren und in der Robotik, die mit einem offenen Kontext umgehen muss. Es ist nicht möglich, alle möglichen visuellen Szenen zu modellieren. Daher ist maschinelles Lernen, eine Technik, die automatisch Verallgemeinerungen aus Beispielen erstellt, der modernste Ansatz für das Computersehen. Wahrnehmung ist eine Funktion, die rohe Eingangssignale von einem Sensor aufnimmt und semantische Informationen als Ausgabe berechnet. Nehmen wir als Beispiel eine Bildverarbeitungsfunktion, die als Eingabe ein Bild erhält und eine Interpretation des Bildinhalts wie Objekterkennung, semantische Segmentierung oder 3D-Tiefeninformationen ausgibt (siehe 2). 2 illustrates a technical setup for testing perception with synthetic data. Vision is an important perceptual modality in automated driving and robotics that must deal with an open context. It is not possible to model every possible visual scene. Therefore, the most modern approach to computer vision is machine learning, a technique that automatically creates generalizations from examples. Perception is a function that takes in raw input signals from a sensor and computes semantic information as an output. As an example, consider an image processing function that takes an image as input and outputs an interpretation of the image content such as object detection, semantic segmentation, or 3D depth information (see 2 ).

In einer anderen Ausführungsform wurde CARLA von Anfang an geschaffen, um die Entwicklung, Ausbildung und Validierung von Systemen für autonomes Fahren zu unterstützen. Zusätzlich zum quelloffenen Code und den Protokollen bietet CARLA offene, fortschrittliche Ressourcen (Großstadtdesigns, Gebäude, Fahrzeuge), die zu diesem Zweck entwickelt wurden und uneingeschränkt genutzt werden können. Die Simulationsphase bietet anpassungsfähige Details von Sensorsuiten, Wetterbedingungen, volle Kontrolle aller statischen und dynamischen Akteure, Kartengenerierung und vieles mehr.In another embodiment, CARLA was created from the ground up to support the development, training, and validation of autonomous driving systems. In addition to the open source code and protocols, CARLA offers open, advanced resources (big city designs, buildings, vehicles) that have been developed for this purpose and can be used without restrictions. The simulation phase offers customizable details of sensor suites, weather conditions, full control of all static and dynamic actors, map generation and much more.

In einer anderen Ausführungsform ist Unreal Engine 4 (UE4) eine Echtzeit-3D-Rendering-Engine und CARLA ist ein Wrapper für UE4, der die folgenden Anforderungen erfüllt: Generierung von Ground-Truth-Output, z. B.: Semantische Segmentierung, Objektboxen, Generierung von RGB-Eingabebildern, programmatisch steuerbar - notwendig für die Testgenerierung, enthält freie Inhalte (Landschaften, Objekte, Autos, Verhalten), und ist ein beliebtes akademisches Werkzeug, das von folgenden Firmen unterstützt wird: Intel, Toyota, GM.In another embodiment, Unreal Engine 4 (UE4) is a real-time 3D rendering engine and CARLA is a wrapper for UE4 that meets the following requirements: Generation of ground truth output, e.g. B.: Semantic segmentation, object boxes, RGB input image generation, programmatically controllable - necessary for test generation, contains free content (landscapes, objects, cars, behaviors), and is a popular academic tool supported by the following companies: Intel , Toyota, GM.

In einer anderen Ausführungsform ist die semantische Segmentierung der Prozess, bei dem jedem Pixel des Bildes ein Etikett zugewiesen wird. Dies steht im krassen Gegensatz zur Klassifizierung, bei der dem gesamten Bild ein einziges Label zugewiesen wird. Bei der semantischen Segmentierung werden mehrere Objekte der gleichen Klasse als eine Einheit behandelt.In another embodiment, semantic segmentation is the process of assigning a label to each pixel of the image. This is in stark contrast to classification, which assigns a single label to the entire image. In semantic segmentation, multiple objects of the same class are treated as a single entity.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Ansatz vorgeschlagen, der auf Basis von Reinforcement Learning Optimierung kritische konkrete Szenarien und Testfälle für automatisierte Fahrfunktionen am Beispiel eines Überholassistenten generiert. Dabei wird ein Q-Learning-Ansatz verwendet, der die Parametergenerierung für die Testfälle automatisiert.In a further embodiment, an approach is proposed that generates critical concrete scenarios and test cases for automated driving functions using the example of an overtaking assistant on the basis of reinforcement learning optimization. A Q-learning approach is used, which automates the parameter generation for the test cases.

In einer anderen Ausführungsform bestehen die Konzepte zur Testfallerstellung aus 7 Schritten, einschließlich Analyse, Testfallerstellung, Testlaufausführung, Testauswertung, Exploration, Parameteränderung und Speichern kritischer Testfälle. Die erste Phase ist die Analyse, in der die Faktoren identifiziert werden, die die autonomen Fahrfunktionen beeinflussen, wie z.B. die Ego-Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und die für den durchzuführenden Test eine Rolle spielen. Aus den identifizierten Kriterien werden in der zweiten Phase, der Testfallgenerierung, Parameter erzeugt. Die Testdurchführung erfolgt rein simulativ durch Software-in-the-Loop-Tests mit Simulationswerkzeugen im dritten Schritt, bei dem die Testsituationen simuliert werden. Die vierte Phase ist die Testauswertung, bei der die Simulation anhand mehrerer Kritikalitätskriterien unter Fahrbedingungen, wie z. B. Zeit bis zur Kollision, bewertet wird. Im zweiten Schritt können nach der Auswertung neue Testfälle erstellt werden. Nach der Testevaluierung wird die Umgebung entweder weiter erkundet oder das vorhandene Wissen in der Explorationsphase angewendet. Dies geschieht durch den Verstärkungsalgorithmus in Verbindung mit der Testauswertung. Die sechste Stufe ist die Parameteränderung, bei der ein E-Greedy-Algorithmus eingesetzt wird, um eine zufällige Aktion zu wählen, die die beste Belohnung bietet. Bei der Wahl der Aktion wird der Wert eines Parameters verändert, indem er erhöht oder verringert wird. Nach der Parameteränderung wird ein neuer Testfall mit den neuen Parametern erstellt, und der Zyklus wiederholt sich. Zusätzlich werden in der Phase Kritische Testfälle speichern kritische Tests gespeichert.In another embodiment, the test case creation concepts consists of 7 steps, including analysis, test case creation, test run execution, test evaluation, exploration, parameter change, and saving of critical test cases. The first phase is the analysis, in which the factors that influence the autonomous driving functions, such as the vehicle's ego speed, are identified and that play a role in the test to be performed. In the second phase, the test case generation, parameters are generated from the identified criteria. The test is carried out purely simulatively using software-in-the-loop tests with simulation tools in the third step, in which the test situations are simulated. The fourth phase is the test evaluation, in which the simulation is evaluated against several criticality criteria under driving conditions, such as e.g. B. time to collision, is evaluated. In the second step, new test cases can be created after the evaluation. After the test evaluation, the environment is either further explored or the existing knowledge is applied in the exploration phase. This is done by the amplification algorithm in conjunction with the test evaluation. The sixth stage is parameter modification, which employs an E-Greedy algorithm to choose a random action that offers the best reward. Choosing an action changes the value of a parameter by increasing or decreasing it. After After the parameter change, a new test case is created with the new parameters and the cycle repeats. In addition, critical tests are saved in the Save Critical TestCases phase.

In einer anderen Ausführungsform werden die kritischen Szenarien als potenziell schädliche Szenarien für den Systementwurf, die Sicherheitsanalyse, die Überprüfung oder die Validierung beschrieben. Es ist von entscheidender Bedeutung, unbekannte kritische Szenarien zu entdecken und sie dann sicher zu machen. Ein kritisches Szenario in einer ODD hat zwei Hauptkomponenten: auslösende Bedingungen und sicherheitskritische Betriebsereignisse. Daher könnte ein unbekanntes kritisches Szenario aus einem unbekannten auslösenden Umstand oder einer unbekannten sicherheitskritischen Betriebssituation resultieren.In another embodiment, the critical scenarios are described as potentially harmful scenarios for system design, security analysis, verification, or validation. It is of vital importance to discover unknown critical scenarios and then make them safe. A critical scenario in an ODD has two main components: initiating conditions and safety-critical operational events. Therefore, an unknown critical scenario could result from an unknown initiating circumstance or an unknown safety-critical operational situation.

Außerdem erfordert die Sicherheitsvalidierung von SAE Level 3-5 Systemen in komplexen Umgebungen, einschließlich Straßen- und Klimabedingungen, völlig neue Systeme und Zyklen. Szenariobasierte Strategien für das Testen und Genehmigen von automatisierten Fahrsystemen (ADS) unter virtuellen Testbedingungen gewinnen an Dynamik und werden schnell zu einem bedeutenden Teil der ADS-Verifizierung und Validierung. Die erweiterte Komplexität der Systeme und die Kosten für echte Tests führen zu einer dramatischen Entwicklung des Testaufwands. Durch den Einsatz von szenario- und simulationsbasierten Ansätzen kann dieser Aufwand in Bezug auf Kosten und Zeit deutlich verringert werden. Die Bestimmung eines passenden Simulationsframeworks und die Auswahl geeigneter Szenarien für das zu testende Framework sind die mühsamsten Aufgaben. Eine datengetriebene Strategie wird verwendet, um die Sicherheit der zu sendenden automatisierten Fahrzeuge (AVs) zu untersuchen, wobei Szenarien einen wesentlichen Einfluss haben. Durch virtuelle und reale Sicherheitsvalidierung werden ausgewählte Testbedingungen genutzt, um ein AV quantitativ zu untersuchen. Zertifizierbare Fahrdaten werden verwendet, um verschiedene Umstände unterwegs zu beschreiben, einschließlich der Bewegungen von Verkehrsteilnehmern, normaler Straßen- und Infrastrukturlayouts sowie Klima- und Lichtbedingungen. Auf der ersten Reflexionsebene werden die Szenarien subjektiv dargestellt, während auf der zweiten Reflexionsebene die Szenarien quantitativ mit Hilfe von Grenzen und Modellen beschrieben werden. Die Szenarien sollten ein breites Spektrum von Szenarien abdecken, die ein AV im nachweisbaren realen Verkehr erleben könnte. Dementsprechend sind verschiedene Umstände denkbar.Also, safety validation of SAE Level 3-5 systems in complex environments, including road and climate conditions, requires entirely new systems and cycles. Scenario-based strategies for testing and approving automated driving systems (ADS) under virtual test conditions are gaining momentum and are fast becoming a significant part of ADS verification and validation. The increased complexity of the systems and the costs of real tests lead to a dramatic development of the test effort. By using scenario and simulation-based approaches, this effort in terms of costs and time can be significantly reduced. Determining a suitable simulation framework and selecting suitable scenarios for the framework under test are the most tedious tasks. A data-driven strategy is used to study the security of the automated vehicles (AVs) to be broadcast, with scenarios having a significant impact. Through virtual and real safety validation, selected test conditions are used to quantitatively examine an AV. Certifiable driving data is used to describe various circumstances along the way, including the movements of road users, normal road and infrastructure layouts, and climate and light conditions. On the first level of reflection, the scenarios are presented subjectively, while on the second level of reflection, the scenarios are described quantitatively with the help of boundaries and models. The scenarios should cover a wide range of scenarios that an AV could experience in demonstrable real traffic. Accordingly, various circumstances are conceivable.

In einer anderen Ausführungsform klassifiziert die Kamera mit „semantischer Segmentierung“ jedes Objekt in der Ansicht, indem sie es je nach Objektklasse in einer anderen Farbe darstellt. So werden z. B. Fußgänger in einer anderen Farbe angezeigt als Fahrzeuge. Dies geschieht, indem jeder Gegenstand in der Szene vorher gekennzeichnet wird (entweder zu Beginn des Spiels oder bei Spawns). Diese Kamera klassifiziert jedes Objekt in Sichtweite, indem sie es entsprechend seiner Beschriftung in einer anderen Farbe anzeigt (z. B. Fußgänger in einer anderen Farbe als Fahrzeuge). Zu Beginn der Simulation wird jede Komponente der Szene mit einem Tag versehen. Dies geschieht, wenn ein Akteur erzeugt wird. Die Objekte werden nach ihrem allgemeinen Dateipfad in der Aufgabe klassifiziert. Zum Beispiel werden Meshes, die in Unreal/CarlaUE4/Content/Static/Pedestrians abgelegt werden, als Pedestrian bezeichnet..In another embodiment, the camera uses "semantic segmentation" to classify each object in the view by displaying it in a different color depending on the object class. So e.g. B. Pedestrians displayed in a different color than vehicles. This is done by pre-tagging each item in the scene (either at the beginning of the game or at spawns). This camera classifies any object in view by displaying it in a different color according to its label (e.g. pedestrians in a different color than vehicles). At the start of the simulation, each component of the scene is tagged. This happens when an actor is created. The objects are classified according to their common file path in the task. For example, meshes dropped into Unreal/CarlaUE4/Content/Static/Pedestrians are called Pedestrians.

In einer anderen Ausführungsform sollen die in diesem Bericht vorgestellten Szenarien die meisten Szenarien abdecken, denen ein Fahrzeug im Verkehr begegnen kann. Diese Szenariokategorien können dann verwendet werden, um geeignete Testfälle für die AV-Bewertung zu konstruieren. In den meisten Situationen gibt es außer dem Ego-Fahrzeug mindestens zwei weitere Akteure. Es sind viel mehr Interaktionen möglich, wenn mehr als ein weiterer Akteur berücksichtigt wird. In der Tat vervielfacht die Anzahl der beteiligten Akteure die Möglichkeiten immens. Es werden einige kritische Testsituationen identifiziert, und es wird eine synthetische Szene innerhalb einer definierten ODD mit dem CARLA-Simulator erzeugt.In another embodiment, the scenarios presented in this report are intended to cover most of the scenarios that a vehicle may encounter in traffic. These scenario categories can then be used to construct suitable test cases for AV evaluation. In most situations, there are at least two other actors besides the ego vehicle. Many more interactions are possible when more than one additional actor is considered. Indeed, the number of actors involved multiplies the possibilities immensely. Some critical test situations are identified and a synthetic scene is generated within a defined ODD using the CARLA simulator.

Ein weiterer Aspekt ist, dass der Übergang zu einem höheren Grad der Automatisierung des Fahrens eine Vielzahl von unerwarteten Problemen und Vorkommnissen mit sich bringt. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, nimmt die Anzahl der Funktionen in den heutigen Fahrzeugen in Bezug auf die Komplexität der Datenverarbeitung und die erforderliche Ausrüstung zu. Das Testen der implementierten Lösungen in der Realität ist extrem teuer und nimmt einen Großteil des Tages in Anspruch. Aus diesem Grund haben virtuelle Simulationstechnologien für die Automobilprüfung eine Menge positiver Presse erhalten. Diese Tools werden von OEMs eingesetzt, um einen geschlossenen Kreislauf aus Erkennen, Berechnen und Handeln zu schaffen. Die Erstellungssoftware wird mit simulierten Erkennungsinformationen ausprobiert, und die simulierten Aktionsergebnisse werden im Hinblick auf die Softwarebefehle erzeugt. Dies unterstützt OEMs bei der Feinabstimmung von Fahrzeugplänen vor der Auslieferung von Prototypen. Die frühzeitige Verbesserung führt zu niedrigeren Kosten und kürzeren Vorlaufzeiten. CARLA, ein Open-Source-Simulator, wird zur Erstellung synthetischer Bilder verwendet. Der Zweck dieses Projekts ist die Schaffung eines POC-Validierungsrahmens für die Verwendung eines CARLA-Simulators zum Testen von L3 ADS.Another aspect is that the transition to a higher degree of automation of driving brings with it a multitude of unexpected problems and occurrences. In order to overcome these difficulties, the number of functions in today's vehicles is increasing in terms of the complexity of the data processing and the equipment required. Testing the implemented solutions in reality is extremely expensive and takes up a large part of the day. Because of this, virtual simulation technologies for automotive testing have received a lot of positive press. These tools are used by OEMs to create a closed cycle of discover, calculate and act. The creation software is tried with simulated recognition information and the simulated action results are generated in terms of the software commands. This helps OEMs fine-tune vehicle blueprints before delivering prototypes. Early improvement results in lower costs and shorter lead times. CARLA, an open source simulator, is used to create synthetic images. The purpose of this project is to create a POC validation framework for using a CARLA simulator to test L3 ADS.

Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. So kann beispielsweise die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Aktionen durchgeführt werden. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.The figures and the preceding description give examples of embodiments. Those skilled in the art will understand that one or more of the elements described may well be combined into a single functional element. Alternatively, certain elements can be broken down into multiple functional elements. Elements from one embodiment may be added to another embodiment. For example, the order of the processes described herein may be changed and is not limited to the manner described herein. Additionally, the actions of a flowchart need not be performed in the order shown; Also, not all actions have to be carried out. Also, the actions that are not dependent on other actions can be performed in parallel with the other actions. The scope of the embodiments is in no way limited by these specific examples. Numerous variations are possible, regardless of whether they are explicitly mentioned in the description or not, e.g. B. Differences in structure, dimensions and use of materials. The scope of the embodiments is at least as broad as indicated in the following claims.

Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorteile, Problemlösungen und jede Komponente, die dazu führen kann, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder eine Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.Advantages, other benefits, and solutions to problems have been described above with respect to particular embodiments. However, the benefits, advantages, problem solutions, and any component that may cause an advantage, benefit, or solution to occur or become more pronounced are not to be construed as a critical, required, or essential feature or component of any or all claims.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Eines Systems zur Prüfung von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS)A system for testing level 3 automated driving systems (ADS)
102102
Simulatorsimulator
104104
Array von Kamerasarray of cameras
106106
Semantische SegmentierungseinheitSemantic Segmentation Unit
108108
Testfallgenerierungseinheittest case generation unit
202202
Bild = Pixeldaten einer KameraImage = pixel data of a camera
204204
Rahmenwerk für Computer VisionFramework for Computer Vision
206206
Semantische SegmentierungSemantic Segmentation
208208
Unreal engine 4/ CARLA (3D-Grafik)Unreal engine 4/ CARLA (3D graphics)
210210
Synthetisches Bildsynthetic image
212212
Grundwahrheitbasic truth

Claims (8)

Ein System zum Testen von automatisierten Fahrsystemen der Stufe 3 (ADS), wobei das System umfasst: einen Simulator, der so konfiguriert ist, dass er den Rahmen für die Prüfung von L3 ADS validiert und die Fähigkeiten des autonomen Fahrens untersucht; eine Reihe von Kameras, die mit dem Simulator verbunden sind, wobei die Reihe von Kameras so konfiguriert ist, dass sie Bilder der Fahrzeuge und Straßen erfasst; eine semantische Segmentierungseinheit, die mit der Anordnung von Kameras verbunden ist, um jedem Pixel in dem Bild eine Kennzeichnung zuzuweisen, um die aufgenommenen Bilder zu klassifizieren; und eine Testfallerzeugungseinheit, die mit der semantischen Segmentierungseinheit verbunden ist, wobei die Testfallerzeugungseinheit konfiguriert ist, um: Analyse der Faktoren, die die Funktionen des autonomen Fahrens beeinflussen, einschließlich der Ego-Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und deren Rolle bei der Durchführung des Tests; in einem zweiten Schritt Parameter aus den ermittelten Kriterien zu erstellen; Ausführen eines Testlaufs unter Verwendung eines Satzes von Anweisungen und einer Vielzahl von Simulationswerkzeugen, wenn die Testsituationen simuliert werden; und Test auswerten, einschließlich der Bewertung der Simulation anhand mehrerer Kritikalitätskriterien unter Fahrbedingungen, einschließlich der Zeit bis zur Kollision. A system for testing level 3 automated driving systems (ADS), the system comprising: a simulator configured to validate the L3 ADS exam framework and examine autonomous driving capabilities; a bank of cameras connected to the simulator, the bank of cameras configured to capture images of the vehicles and roads; a semantic segmentation unit connected to the array of cameras to assign a label to each pixel in the image to classify the captured images; and a test case generation unit connected to the semantic segmentation unit, the test case generation unit being configured to: Analysis of the factors influencing autonomous driving functions, including the vehicle's ego speed, and their role in conducting the test; in a second step, to create parameters from the determined criteria; executing a test run using a set of instructions and a variety of simulation tools when simulating the test situations; and Evaluate the test, including evaluating the simulation against multiple criticality criteria under driving conditions, including time to collision. System nach Anspruch 1, wobei der Simulator auf Car Learning to Act (CARLA) basiert, das großstädtische Formate, eine große Anzahl von Fahrzeugmodellen, Strukturen, Fußgängern, Straßenschildern und so weiter umfasst..system after claim 1 , where the simulator is based on Car Learning to Act (CARLA), which includes metropolitan formats, a large number of vehicle models, structures, pedestrians, street signs and so on.. System nach Anspruch 2, wobei die CARLA so konfiguriert ist, dass sie sich auf die Darstellung von drei Wegen zum autonomen Fahren konzentriert, einschließlich einer beispielhaften besonderen Pipeline, von Anfang bis Ende Imitationslernen und von Anfang bis Ende Modellverstärkungslernen.system after claim 2 , with CARLA configured to focus on presenting three pathways to autonomous driving, including an exemplary particular pipeline, end-to-end imitation learning, and end-to-end model reinforcement learning. System nach Anspruch 1, wobei die semantische Segmentierungseinheit mehrere Objekte der gleichen Klasse als eine einzige Einheit behandelt.system after claim 1 , where the semantic segmentation unit treats multiple objects of the same class as a single unit. System nach Anspruch 1, wobei ein Satz von Testfällen nach der Auswertung der von der Testfallerzeugungseinheit durchgeführten Tests erstellt wird.system after claim 1 , wherein a set of test cases is created after evaluating the tests performed by the test case generation unit. System nach Anspruch 1, wobei die Testfallerzeugungseinheit ferner so konfiguriert ist, dass sie die Testauswertung erkundet, wobei die Umgebung entweder weiter erkundet wird oder vorhandenes Wissen in der Erkundungsphase angewendet wird.system after claim 1 , wherein the test case generation unit is further configured to explore the test evaluation, the environment is either further explored or existing knowledge is applied in the exploration phase. System nach Anspruch 1, wobei die Testfall-Erzeugungseinheit ferner so konfiguriert ist, dass sie Parameter ändert, die eine E-Greedy-Funktion verwenden, um eine Zufallsaktion zu wählen, die die beste Belohnung bietet.system after claim 1 , wherein the test case generation unit is further configured to change parameters using an e-greedy function to choose a random action that offers the best reward. System nach Anspruch 1, wobei die Auswahl einer Aktion die Änderung des Wertes eines Parameters durch Erhöhen oder Verringern beinhaltet, wobei im Anschluss an die Parameteränderung ein neuer Testfall unter Verwendung der neuen Parameter erstellt wird und sich der Zyklus erneut wiederholt.system after claim 1 , where selecting an action involves changing the value of a parameter by increasing or decreasing it, following the parameter change a new test case is created using the new parameters and the cycle repeats again.
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