(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111615000.9 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 安疆电子科技 （苏州） 有限公司 地址 215100 江苏省苏州市苏州高铁新城 南天成路99号清华紫光大厦23F2301 室-B043工位 （集群登记） (72)发明人 李洪运　 (74)专利代理 机构 北京盛凡佳华专利代理事务 所(普通合伙) 11947 专利代理师 安利敏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证 方法 (57)摘要 本发明公开了一种自动驾驶系统预期功能 安全虚拟验证方法， 在计算机系统中建立动态虚 拟世界和被测自动驾驶车模型； 在虚拟世界中设 置探测目标的物理真值数据； 将虚拟世界中的车 辆行驶区域划分为网格化子区域； 启动测试， 在 虚拟世界中计算每个子区域内对探测目标的预 期KPI； 计算被测车辆行驶过程中自动驾驶系统 表现出的KPI； 将被测车辆的坐标原点匹配到其 覆盖的网格内； 将该子区域的预期KPI和被测车 辆表现的KPI进行比对， 得到比对数据， 生成安全 分析报告； 对比对结果进行量化分析计算， 提取 有设计缺陷的场景时间片集合为不安全场景库， 用于进一步验证改进措施； 重复上述步骤对改进 后的自动驾驶系统进行重新测试， 直至达到安全 要求。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114444264 A 2022.05.06 CN 114444264 A 1.一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤一： 在计算机系统中建立动态 虚拟世界和被测自动驾驶车模型； 步骤二： 在虚拟世界中设置 探测目标的物理真值数据； 步骤三： 将虚拟世界中的车辆行驶区域划分为网格化子区域； 步骤四： 启动测试， 在虚拟世界中计算每 个子区域内对探测目标的预期KPI； 步骤五： 计算被测车辆行驶过程中自动驾驶系统表现出的KPI； 步骤六： 将被测车辆的坐标原点匹配到其所在的网格内； 步骤七： 将该子区域的预期KPI和被测车辆表现的KPI进行比对， 得到比对数据， 生成安 全分析报告， 改进传感器 配置或算法； 步骤八： 对比对结果进行量化分析计算， 提取有设计缺陷的场景时间片集合为不安全 场景库， 验证改进措施； 步骤九： 重复上述 步骤对改进后的自动驾驶系统进行重新测试， 直至 达到安全要求。 2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 步骤一、 步骤二在计算机系统中建立虚拟 世界和被测车辆模型， 二者具有独立的计算引擎， 并将探测目标划分为 三个类别， 为每 个探测目标类别预置 了物理真值数据。 3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 步骤三在虚拟世界中将车辆行驶区域网格化， 划分为若干 子区域。 4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 步骤四在虚拟世界中根据预置的真值数据计算出每 个网格对探测目标的预期KPI。 5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 步骤五中自动驾驶车辆模型实时计算被测车辆行驶时表现出的KPI。 6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 步骤六、 步骤七中将车辆坐标匹配到合适的网格， 并将该网格内的预期KPI与车辆表现的 KPI进行比对， 生成与场景关联的比对数据。 7.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 步骤八中对比对数据进行量化的分析计算， 得出自动驾驶安全设计分析报告， 报告阐明了 设计缺陷及其 量化程度。 8.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 步骤八中根据比对数据， 提取出有设计缺陷场景的时间片， 形成不安全场景库集合， 用于验 证改进措施。 9.根据权利要求1所述的一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方法， 其特征在于： 根据步骤一到步骤九形成一套量 化的自动驾驶 安全验证方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114444264 A 2一种自动驾驶系统预期功能安全虚拟验证方 法 技术领域 [0001]本发明涉及自动驾驶系统安全验证方法技术领域， 具体是指一种自动驾驶系统预 期功能安全虚拟验证方法。 背景技术 [0002]自动驾驶预期功能安全的验证需要开展大量的测试， 确保系统能够应对安全设计 要求应对的场景， 但是大规模的道路测试成本高、 效率低。 通过在计算机中将物理世界的场 景虚拟化， 让自动驾驶车辆在虚拟的世界中进行大规模的路试， 从而发现设计的不 足， 是一 种有效的方法， 该方法能够提升效率、 降低 成本、 扩大验证范围， 但是在安全性的量化评估 方面仍然不足。 发明内容 [0003]本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷， 提供一种自动驾驶系统预期功能 安全虚拟验证方法， 通过在虚拟环境中预先设置探测目标 的真值数据， 并将行驶区域网格 化， 计算每个网格内的预期安全性能指标(KPI)， 并将该预置指标与被测自动驾驶系统的运 行指标进 行实时比对， 发现系统安全设计的缺陷和不 足， 根据比对数据， 生 成量化的安全报 告， 指导自动驾驶系统的设计改进， 并提取 出不安全场景库用于验证改进措施。 [0004]为解决上述技术问题， 本发明提供的技术方案为： 一种自动驾驶系统预期功能安 全虚拟验证方法， 包括以下步骤： [0005]步骤一： 在计算机系统中建立动态 虚拟世界和被测自动驾驶车模型； [0006]步骤二： 在虚拟世界中设置 探测目标的物理真值数据； [0007]步骤三： 将虚拟世界中的车辆行驶区域划分为网格化子区域； [0008]步骤四： 启动测试， 在虚拟世界中计算每 个子区域内对探测目标的预期KPI； [0009]步骤五： 计算被测车辆行驶过程中自动驾驶系统表现出的KPI； [0010]步骤六： 将被测车辆的坐标原点匹配到其所在的网格内； [0011]步骤七： 将该子区域的预期KP I和被测车辆表现的KP I进行比对， 得到比对数据， 生 成安全分析报告， 改进传感器 配置或算法； [0012]步骤八： 对比对结果进行量化分析计算， 提取有设计缺陷的场景时间片集合为不 安全场景库， 验证改进措施； [0013]步骤九： 重复上述步骤对改进后的自动驾驶系统进行重新测试， 直至达到安全要 求。 [0014]步骤一、 步骤二在计算机系统中建立虚拟世界和被测车辆模型， 二者具有独立的 计算引擎， 并将探测目标划分为 三个类别， 为每 个探测目标类别预置 了物理真值数据。 [0015]步骤三在虚拟世界中将车辆行驶区域网格化， 划分为若干 子区域。 [0016]步骤四在虚拟世界中根据预置的真值数据计算出每个网格对探测目标的预期 KPI。说　明　书 1/4 页 3 CN 114444264 A 3