[发明专利]用于生成用于自主车辆的测试用例的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1和11的前序部分的用于生成用于自主车辆的测试用例的方法和装置。

背景技术

对于系统级的软件验证和确认，传统上指定系统的一组刺激和预期反应。直接从相应要求推断出该刺激和预期反应。这些要求的范围以及因此还有测试用例的范围，通常限制于一组有限的识别的应用实例。通常，测试用例由测试工程师使用软件测试工具来指定。这种工具可以包含用于协助测试自动化以及用于提高测试成熟度(版本管理、任务跟踪器、图形测试规范等)的功能。

还有用于软件实施没有侵犯特定规则的更系统的检查的正式验证方法。

在系统级用于自主车辆的软件的测试带来新的挑战，即属于这种系统的该组应用实例几乎是无限的。实际上，系统因此必须能够处理任何驾驶员在其一生中可能面对的大多数驾驶状况。不同的驾驶员面对不同类型的应用实例，取决于大量的环境因素(其他道路使用者、一天中的时间、天气、健康、车辆磨损、道路状况等)。这些因此似乎是极多的测试组合。

用于自主车辆的虚拟测试环境是已知的。例如，期刊“机电一体化”，ATZ 01/2008，卷110，页2-8中的出版物“车辆在回路中”，描述了用于驾驶员辅助系统的测试和仿真环境，不在公共道路交通中移动而是在自由表面或测试区域上移动的真实的试验车辆在该测试和仿真环境中与驾驶模拟器结合。用被称为“车辆在回路中”的这种测试设置，在没有风险的情况下测试驾驶员辅助功能如何对虚拟驾驶环境中的其他虚拟交通或其他虚拟物体作出反应是可能的。

SIMUL 2014，ISBN 978 1 61208 371 1，页14-17的“朝向作为关键情况的自主车辆的混合实际/虚拟仿真”，描述了特别在虚拟传感器和真实的车辆作为“仿真回路中的硬件”的情况下，作为关键情况的自主车辆的混合实际/虚拟仿真。

然而，仍然有对改进的工具和方法的需要，其可以更有效地生成用于自主车辆的测试用例。

发明内容

本发明的目的是在系统级允许用于自主车辆的测试用例的自动生成，以及特别是在系统级辅助工程师识别必要的所有测试以便验证自主车辆的运转。

该目的是通过具有专利权利要求1和11的特征的方法和装置来实现。

在从属权利要求中规定本发明的有利改进。

根据本发明的方法使用多达3种类型的输入变量：驾驶员的真实驾驶员体验(海量数据)；为自主车辆限定的应用实例；以及安全和可靠性过程可能所需的特殊应用实例。

生成的测试用例可以是占位符，即系统以旨在要测试的高级编程语言生成测试用例标题和简要说明。特别地，测试用例可以直接是以高级编程语言的说明和正式测试指令，其可以由机器解释。

通过在系统级为合适的测试用例的有效识别提供自动化平台，因此对正在开发的用于自主车辆的软件测试的新的挑战作出反应是可能的。

根据本发明的方法是基于作为输入变量的至少一个来自真实的驾驶员体验的数据源的分析，并且最好是作为另外的输入变量的预定义的系统应用实例以及安全和可靠性相关的系统应用实例。

真实的驾驶员体验是收集的现实世界中经过相对长的一段时间车辆车队中的许多车辆的驾驶员的体验。驾驶员是所有那些例如驾驶特定品牌或特定类型的车辆的驾驶员。收集例如CAN总线数据、传感器数据、车辆通信数据等这样的海量数据。分析并分类所有这些数据以便识别驾驶状况并且编译驾驶状况连同其频率的集合。驾驶状况可以通过不同的方法分类。例如目录可以给出什么类型的状况是相关的这样的粗略指示，例如静止、加速、紧急制动、启动发动机等。可选地，分类算法可以在例如车辆速度、发动机速度、踏板使用等这样的不同特征方面编译驾驶状况组。

根据以这种方式识别的驾驶状况，生成测试用例，该测试用例在此也被称为来自现实世界的测试用例。也可以分析导致特定驾驶状况的各种步骤和驾驶员的平均反应。这种信息然后形成测试用例的生成的步骤和验收标准的基础。可以识别的代表性测试用例的一个示例是车辆在交通信号灯处的平缓减速和停止。在海量数据和预测分析的帮助下，通常可以执行驾驶状况的识别和测试用例的生成。