NI平臺(tái)化方法的優(yōu)勢(shì)

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，美國(guó)國(guó)家儀器（National Instruments，簡(jiǎn)稱NI），作為一家專注于測(cè)試、測(cè)量、自動(dòng)化解決方案的領(lǐng)先企業(yè)。在自動(dòng)駕駛的領(lǐng)域里，NI服務(wù)于汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的各芯片廠、零部件廠、主機(jī)廠，為它們?cè)谧詣?dòng)駕駛研發(fā)過(guò)程中，提供產(chǎn)線測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室輔助驗(yàn)證的解決方案。

儀器是測(cè)試最重要的媒介和手段。NI針對(duì)自動(dòng)化和定制化的測(cè)試需求，提出了兩種平臺(tái)化方案，一個(gè)是虛擬儀器，第二個(gè)是圖形化軟件。平臺(tái)化的核心概念是允許用戶做自定制，然后基于模塊化硬件來(lái)提高系統(tǒng)的重用性。

凡是使用過(guò)NI儀器的用戶，都知道NI儀器是沒(méi)有界面的，所有界面都是客戶自定制的界面。NI所提供的儀器也沒(méi)有主機(jī)，而是由一個(gè)個(gè)模塊和一個(gè)個(gè)網(wǎng)卡組成，所有儀器就像自動(dòng)駕駛系統(tǒng)一樣，可拆分成為感知、決策、執(zhí)行三個(gè)部分。儀器主要承擔(dān)輸入輸出和計(jì)算兩個(gè)部分，其中NI提供的是輸入輸出，計(jì)算部分利用商用計(jì)算機(jī)平臺(tái)，統(tǒng)一整合起來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)集成化的方法（如圖1）。

圖1 平臺(tái)化方法的優(yōu)勢(shì)

NI在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的解決方案

從2017年開始，在公司戰(zhàn)略層面上，NI定義了新的發(fā)展方向，未來(lái)將關(guān)注的四個(gè)行業(yè)方向分別是（圖2）：半導(dǎo)體、汽車、航空航天、科研院所。這四個(gè)方向里面，除了平臺(tái)之外，更進(jìn)一步需要積累針對(duì)于行業(yè)的實(shí)際方案。

圖2 NI汽車解決方案

自動(dòng)駕駛測(cè)試驗(yàn)證的目的是什么？主要是驗(yàn)證系統(tǒng)高可靠性以確保自動(dòng)駕駛的安全性。絕對(duì)安全是一個(gè)非常遙遠(yuǎn)的概念，要證明自動(dòng)駕駛比人工駕駛更安全，最基礎(chǔ)的手段就是進(jìn)行大量的路測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)。

對(duì)人工駕駛而言，即便是常規(guī)的安全性測(cè)試門檻也很高。根據(jù)美國(guó)交通部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全美所有司機(jī)一年駕駛里程大概3萬(wàn)億英里，一年內(nèi)美國(guó)發(fā)生的傷害事故大概2300萬(wàn)起，致命死亡事故大概32000起。這意味著在人工駕駛的情況下，發(fā)生一例死亡事故的平均駕駛里程是1億英里。

那么要證明自動(dòng)駕駛比人工駕駛更安全，路測(cè)的基礎(chǔ)里程應(yīng)該是多少？在今年4月，NI在首爾舉辦的一場(chǎng)活動(dòng)中，梅賽德斯奔馳的測(cè)試人員透露，到現(xiàn)在為止他們?cè)?4款項(xiàng)目上，總共做了900萬(wàn)英里的路測(cè)。

截止2018年3月，Waymo自動(dòng)駕駛的路測(cè)里程超500萬(wàn)英里。這個(gè)數(shù)據(jù)和我們要達(dá)到的一個(gè)駕駛員平均1億英里的安全行駛里程還有很大差距，所以純粹用路測(cè)來(lái)驗(yàn)證安全性，其成本和負(fù)擔(dān)非常大（圖3）。

圖3 驗(yàn)證無(wú)人駕駛的安全性需要大量的測(cè)試

NI提供的方法，將作為路測(cè)的輔助，實(shí)現(xiàn)在軟件、硬件、零部件和臺(tái)架的平臺(tái)上通過(guò)硬件在環(huán)（HIL）安全性驗(yàn)證。講到硬件在環(huán)，基本的核心概念就是把車輛抽象為一個(gè)模型，包括動(dòng)力總成、底盤、剎車、ADAS。

傳統(tǒng)的做法，是將這些都通過(guò)參數(shù)化的方法進(jìn)行配置和仿真，把真實(shí)的控制器和可靈活配置的場(chǎng)景模擬器進(jìn)行互聯(lián)，從而替代一部分路測(cè)功能。而NI在傳統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試上添加了新的功能，使ADAS能夠在硬件在環(huán)領(lǐng)域進(jìn)行驗(yàn)證。ADAS的測(cè)試對(duì)象，主要包括雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)、ADAS以及后端的節(jié)點(diǎn)（圖4）。

圖4 主要的ADAS測(cè)試對(duì)象