NI平臺化方法的優勢

據麥姆斯咨詢介紹，美國國家儀器（National Instruments，簡稱NI），作為一家專注于測試、測量、自動化解決方案的領先企業。在自動駕駛的領域里，NI服務于汽車產業鏈上的各芯片廠、零部件廠、主機廠，為它們在自動駕駛研發過程中，提供產線測試和實驗室輔助驗證的解決方案。

儀器是測試最重要的媒介和手段。NI針對自動化和定制化的測試需求，提出了兩種平臺化方案，一個是虛擬儀器，第二個是圖形化軟件。平臺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提高系統的重用性。

凡是使用過NI儀器的用戶，都知道NI儀器是沒有界面的，所有界面都是客戶自定制的界面。NI所提供的儀器也沒有主機，而是由一個個模塊和一個個網卡組成，所有儀器就像自動駕駛系統一樣，可拆分成為感知、決策、執行三個部分。儀器主要承擔輸入輸出和計算兩個部分，其中NI提供的是輸入輸出，計算部分利用商用計算機平臺，統一整合起來就可以實現集成化的方法（如圖1）。

圖1 平臺化方法的優勢

NI在自動駕駛領域的解決方案

從2017年開始，在公司戰略層面上，NI定義了新的發展方向，未來將關注的四個行業方向分別是（圖2）：半導體、汽車、航空航天、科研院所。這四個方向里面，除了平臺之外，更進一步需要積累針對于行業的實際方案。

圖2 NI汽車解決方案

自動駕駛測試驗證的目的是什么？主要是驗證系統高可靠性以確保自動駕駛的安全性。絕對安全是一個非常遙遠的概念，要證明自動駕駛比人工駕駛更安全，最基礎的手段就是進行大量的路測數據比對。

對人工駕駛而言，即便是常規的安全性測試門檻也很高。根據美國交通部統計數據，全美所有司機一年駕駛里程大概3萬億英里，一年內美國發生的傷害事故大概2300萬起，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。

那么要證明自動駕駛比人工駕駛更安全，路測的基礎里程應該是多少？在今年4月，NI在首爾舉辦的一場活動中，梅賽德斯奔馳的測試人員透露，到現在為止他們在44款項目上，總共做了900萬英里的路測。

截止2018年3月，Waymo自動駕駛的路測里程超500萬英里。這個數據和我們要達到的一個駕駛員平均1億英里的安全行駛里程還有很大差距，所以純粹用路測來驗證安全性，其成本和負擔非常大（圖3）。

圖3 驗證無人駕駛的安全性需要大量的測試

NI提供的方法，將作為路測的輔助，實現在軟件、硬件、零部件和臺架的平臺上通過硬件在環（HIL）安全性驗證。講到硬件在環，基本的核心概念就是把車輛抽象為一個模型，包括動力總成、底盤、剎車、ADAS。

傳統的做法，是將這些都通過參數化的方法進行配置和仿真，把真實的控制器和可靈活配置的場景模擬器進行互聯，從而替代一部分路測功能。而NI在傳統硬件在環測試上添加了新的功能，使ADAS能夠在硬件在環領域進行驗證。ADAS的測試對象，主要包括雷達、攝像頭、激光雷達、ADAS以及后端的節點（圖4）。

圖4 主要的ADAS測試對象