提起自動駕駛測試的挑戰(zhàn)，你腦中浮現(xiàn)的是什么？

汽車系統(tǒng)復(fù)雜性增加、測試需求變化非?？臁y試時間被壓縮……

NI資深汽車行業(yè)客戶經(jīng)理郭堉在EEVIA第九屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2021產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會上如是說。

這是否也是你的答案？



NI資深汽車行業(yè)客戶經(jīng)理郭堉現(xiàn)場演講

消費(fèi)者對自動駕駛興趣日益濃厚，車廠和tier1廠商都在積極布局自動駕駛技術(shù)。隨著自動駕駛話題熱度的攀升，如何加快測試速度以及節(jié)約測試成本等問題也成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，這也是我們今天要探討的重點(diǎn)。

“郭堉表示：“從L2到L3再到更高級別的L4，所需要測試的場景數(shù)量呈幾何倍數(shù)的增長，復(fù)雜性也隨之增加。這正是自動駕駛測試挑戰(zhàn)大的根源。”

眾所周知，電動汽車功能越來越多，價格卻逐年下降，這對測試成本會有什么影響？先來看下汽車系統(tǒng)復(fù)雜度、測試成本和整車價格之間的關(guān)系。


如上圖所示，隨著汽車復(fù)雜度的增加，汽車測試的成本隨之增加，但電動車/新能源汽車的價格逐漸下降。如果不改變傳統(tǒng)的測試策略，可能會達(dá)不到預(yù)期的盈利目標(biāo)。

自動駕駛測試省錢神器—仿真測試
自動駕駛領(lǐng)域，走在行業(yè)前沿的公司都是如何做測試的呢？我們可以看下Waymo的方法，Waymo每天要做2000萬英里的虛擬測試，至今為止，已經(jīng)做了超過150億英里的測試，但是在真實(shí)道路上的路測只有2000萬英里。通過數(shù)據(jù)對比可以看出，虛擬測試占比高達(dá)約99.9%。

自動駕駛測試大致可以分為三大部分：道路信息，傳感器數(shù)據(jù)采集；數(shù)字孿生與仿真測試；硬件在環(huán)HIL。其中，數(shù)字孿生與仿真測試是最核心的。


? 道路信息，傳感器數(shù)據(jù)采集

首先，通過傳感器、攝像頭等在道路上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。將激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、IMU和GPS采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行融合。這個過程中難點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的同步。NI以PXI為基礎(chǔ)的采集系統(tǒng)，一個傳感器對應(yīng)一個板卡，確保了了數(shù)據(jù)同步的問題。同時，測試系統(tǒng)的集成度高，可擴(kuò)展性強(qiáng)，還能應(yīng)對未來車上安裝更多傳感器/攝像頭的測試需求。

? 數(shù)字孿生與仿真測試

我們前面提到了汽車測試需要建立場景庫的問題，數(shù)字孿生技術(shù)就是建立虛擬場景庫的利器。數(shù)字孿生指的是把真實(shí)的場景一比一的放在虛擬環(huán)境中，生成一個孿生系統(tǒng)。

我們通過monoDrive的工具進(jìn)行數(shù)字孿生，重構(gòu)一個高保真度的場景。monoDrive可以把樹葉、欄桿、地面上的標(biāo)志圖形完整地復(fù)現(xiàn)出來，還原度非常高。

再來總結(jié)下，數(shù)字孿生與仿真測試需要關(guān)注的核心要素：

對傳感器和環(huán)境高精度的仿真

基于真實(shí)的道路場景構(gòu)建數(shù)字孿生場景

對汽車動力學(xué)模型的仿真

基于云的測試方法幫助應(yīng)對高數(shù)據(jù)量的測試環(huán)境

? 硬件在環(huán)HIL

硬件在環(huán)HIL仿真技術(shù)可以使用NI PXI實(shí)時控制器運(yùn)行仿真模型來模擬受控對象的運(yùn)行狀態(tài)，配合NI FPGA模塊可適應(yīng)更高動態(tài)特性及更高精度的模型應(yīng)用需求。NI硬件在環(huán)測試平臺具有開放的軟硬件技術(shù)架構(gòu)，可以減少工程師的開發(fā)時間、成本和風(fēng)險。

迷惑？NI大咖為什么總說平臺化方案
似乎汽車所有的測試階段，NI大咖給出的解決方案都是平臺化方案。比如，剛才提到四種道路場景：第一是純仿真的實(shí)驗；第二是通過錄制下來的數(shù)據(jù)進(jìn)行開環(huán)的回放；第三是硬件在環(huán)的仿真；第四是道路測試。

事實(shí)上，一個平臺方案的核心是PXI。這些測試都可以用基于同一個PXI平臺的測試系統(tǒng)來應(yīng)對，從而達(dá)到節(jié)省測試成本，保證數(shù)據(jù)同步的目的。



向汽車行業(yè)零事故、零排放、零損耗的“零愿景”邁進(jìn)，ADAS是技術(shù)攻關(guān)的關(guān)鍵，測試技術(shù)更是要與時俱進(jìn)面對不斷迭代的需求。

NI既是測試領(lǐng)域的模范生，更是連接者。正如郭堉所說，自動駕駛測試不是一家測試公司能獨(dú)立完成的工作，而是需要生態(tài)圈內(nèi)很多廠商的協(xié)作。NI開放的平臺，使得NI能夠作為一個連接者的角色，連接合作伙伴，共同推動自動駕駛落地。