【L3特輯】NI: L3給自動駕駛測試帶來全新挑戰

自動駕駛正在經歷重大變革,L3成為行業關注的熱點。在責任主體由人轉移到車的過程中,安全性問題是自動駕駛研發的基礎。L3對於測試平臺的要求相較L1和L2呈指數級增長,給自動駕駛的測試驗證提出新的要求。


測試和驗證是保障自動駕駛系統安全性的重要一環,隨著自動駕駛級別提升,測試平臺必須適應新的需求。究竟從L2到L3,有哪些亟待解決的瓶頸或障礙?L3級別自動駕駛系統對測試提出了哪些新的要求?要實現L3自動駕駛落地,在測試領域該如何突破?帶著這些問題,本刊記者專訪了美國國家儀器公司(National Instruments,簡稱NI)亞太區汽車市場經理賈青超。

【L3特輯】NI: L3給自動駕駛測試帶來全新挑戰

NI亞太區汽車市場經理賈青超


責任主體轉移,讓測試變得更為複雜


賈青超表示,解決由責任主體轉移所帶來的問題,是L2到L3最大的瓶頸,根據SAE的劃分,L1、L2更多由駕駛員操控,L4則完全開放車輛來操控,L3正好處於人工和智能的中間地帶,需要解決從機械到人工操作這個過程中技術、安全和法律層面的問題。因此,L3需要做大量的冗餘設計以保障安全性,由此帶來商業化落地的成本制約。

責任主體的轉移意味著主機廠要承擔更多責任,零部件供應商和主機廠需要進一步緊密配合。傳統的汽車供應鏈,零部件企業側重在零部件測試,主機廠更多側重在系統集成測試,兩者相對來說有明確的分工。


目前來看一個比較明顯的趨勢是,由於主機廠需要更多的測試主導權和定義接口主導權,零部件供應商需要對主機廠開放接口和原始數據,主機廠將承擔更多的測試和集成工作。


而責任主體的轉移對測試也提出了更高要求。首先,測試的複雜度增加,主要體現在:一方面,被測件的數量,比如說傳感器越來越多,被測件的集成度也大大增加;另一方面,對於L3以上需要大量的仿真測試,測試複雜度明顯提升,需要考量在仿真環節如何模擬更多極限工況,覆蓋更多的駕駛場景。

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其次,對測試方案的靈活性有著更多需求。因為隨著越來越多傳感器的引入,尤其是大量新技術的導入,涉及到跨行業、跨技術的融合。不同於傳統汽車的機械或者電氣性能測試,毫米波雷達、V2X射頻、5G等技術的引入對測試方案靈活度的要求更高。尤其,傳統的IT、通信企業正越來越多進入到汽車領域,這在一定程度上體現出所謂的跨界融合,對於測試系統的開放性和靈活性有著新的挑戰。

再次,整個市場的迭代將明顯加快,測試系統的開發時間要求勢必大大縮短。

最後,L3及以上自動駕駛對於測試軟件的需求大幅提高,需要更高保真的傳感器模型。同時要求場景更加逼真化,也會引入機器學習算法進行訓練。

開放式測試平臺,應對L3挑戰


面對L3自動駕駛所帶來的測試挑戰,NI推出以軟件為中心的測試平臺,通過軟件編程,使得設備具有多種測試功能,有效提高測試效率。值得一提的是,NI的解決方案也是一個開放式平臺,結合了模塊化硬件和龐大的生態系統,具有高度靈活性。

這一平臺化測試方案適用於當下自動駕駛研發的兩大方向:單車智能和車路協同。其中,單車智能包括感知、決策、執行,感知端涉及傳感器,如超聲波雷達、毫米波雷達、攝像頭、激光雷達等。

具體來說,傳感器測試就是對於傳感器及其軟件的性能驗證,NI的代表產品有車載毫米波雷達測試系統(VRTS)。VRTS兼具雷達目標模擬和參數測量功能,相比使用獨立的儀器進行測量要省時得多,而且性能也非常出色。

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賈青超認為,傳感器融合是一個大的趨勢。尤其L3到來後不同種類的傳感器融合測試顯得尤為重要,如何“同步”成為核心問題,而基於NI方案的優勢所在是基於PXI總線的解決方案,可以同時模擬不同類型傳感器信號,增加I/O的覆蓋範圍。


據介紹,NI有專門的ADAS數據記錄方案,即ADAS Recording System。針對數據記錄,尤其對於L3及以上自動駕駛,NI的優勢在於能夠解決兩個核心問題:一是越來越多傳感器所帶來的高帶寬要求,二是不同傳感器之間的同步。


無論是新型公司還是傳統汽車公司,都在競相研製並向市場推出第一輛完全自動駕駛汽車。他們都需要一個強大的計算平臺,以便做出針對汽車本身和周邊環境的最佳決策。2019年NI推出了新一代自動駕駛汽車的車載計算平臺的測試方案。該測試系統由模塊化硬件組成,具有廣泛的IO覆蓋範圍,包括功率測量、熱力性能分析、汽車網絡接口、傳感器接口、PCB電氣測量等功能,所有這些都可以根據客戶的具體需求進行定製。


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2019年NI和S.E.A.還發布了一個C-V2X測試系統,利用4G無線蜂窩技術為車輛到車輛(V2V)和車輛到基礎設施(V2I)通信提供高帶寬和低延遲通信。這套方案的靈活性可以很好地應用在計劃於2020年推出的3GPP Release 16的5G NR 功能。

“隨著自動駕駛技術的發展,客戶的測試需求也日趨複雜。對於在汽車行業有多年積累並有著跨行業經驗的NI來說,我們致力於為客戶提供差異化解決方案,共同應對自動駕駛挑戰。”賈青超說道。


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