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從ADAS到自動駕駛 安全將如何得到保證?

來源:蓋世汽車

發(fā)表于: 2018.10.15
   
從ADAS到自動駕駛 安全將如何得到保證?

美國交通部在當?shù)貢r間10月4日,發(fā)布了第3版自動駕駛指導政策——《準備迎接未來交通,自動駕駛汽車3.0》。其中,在長達80頁的文件中載明,“針對自動駕駛汽車,交通部準備通過美國公路交通安全管理局(NHTSA)來重新考慮現(xiàn)行安全標準的必要性和適用性?!?/p>

毫無疑問,汽車產業(yè)正在朝著自動駕駛方向發(fā)展,而高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)是實現(xiàn)自動駕駛發(fā)展的重要前提。

無人駕駛還在來的路上,ADAS市場已經火爆。據(jù)Technavio研究分析,中國汽車ADAS市場預計在2017至2021年達到接近35%的強勢復合年增長率。由于嚴格的安全規(guī)范和消費者對車輛安全意識的提高可能加劇市場競爭,尤其在中國政府實施C-NCAP 2018計劃后,預計中國的ADAS市場將呈現(xiàn)指數(shù)級增長。

而伴隨著ADAS駕駛輔助系統(tǒng)技術的快速發(fā)展以及全球汽車市場上的快速商業(yè)化,如何確保ADAS系統(tǒng)的可靠和安全?也成為汽車領域中關注度最高的話題。因此,ADAS自動駕駛輔助系統(tǒng)的測試也自然引起了各大車企及零部件企業(yè)的重視。

高定制化成為當前測試的主要需求

據(jù)中信證券的一位分析師稱,當前的消費趨勢是大眾消費降級,可選消費在升級。作為可選消費的汽車,消費者對于汽車的高品質、可靠性、耐久性和安全性有了更高的要求。而汽車產業(yè)這些年一直一路高歌,新能源與自動駕駛概念也在興起,傳統(tǒng)汽車的測試解決方案,已不能適合當下多參數(shù)、高定制化的測試需求,國內外的汽車測試廠商面對新的競爭格局,在解決方案方面都在不斷推陳出新。

針對當前的行業(yè)現(xiàn)狀,據(jù)悉,NI(美國國家儀器公司,National Instruments,簡稱 NI)的ADAS硬件在環(huán)測試(HIL)系統(tǒng)展示了完整的針對智能駕駛系統(tǒng)的在環(huán)測試能力,實現(xiàn)了多傳感器融合的硬件在環(huán),具備77GHz毫米波雷達、攝像頭、LTE-V、GNSS模擬、駕駛模擬器、錄播和回放等測試能力。系統(tǒng)使用場景仿真軟件(SCANeR studio/Carmaker/Prescan等)產生設定的場景給到智能汽車上不同的傳感器,通過屏幕或者數(shù)字注入方式給到攝像頭,通過NI的車載雷達模擬系統(tǒng)給到毫米波雷達,通過RF射頻模塊給到V2X模塊/傳感器,不同傳感器收集到的道路反饋數(shù)據(jù)給到ECU,ECU綜合各類傳感數(shù)據(jù)做融合后進行決策,決策通過搭載有車輛動力學模型的PXI平臺執(zhí)行。該系統(tǒng)還配備了GNSS模擬器,用來模擬車輛駕駛在不同地域的情況,整個測試環(huán)節(jié)可進行記錄以及回放,可供工程師做進一步分析。

NI亞太區(qū)汽車市場經理賈青超表示,NI在汽車領域有四大重要方向,其中最重要的方向之一就是ADAS和無人駕駛;第二個方向是針對于新能源的測試,包括電池,電驅、電控等;第三個方向是車聯(lián)網的一些測試,包括V2X,以及車自身的車載娛樂系統(tǒng);第四個方向是車身/地盤和電子測試。

其中在ADAS測試方面,賈青超指出,ADAS主要看感知、決策和執(zhí)行,而感知主要取決于傳感器,毫米波雷達、攝像頭、激光雷達、超聲波等等這些傳感器。所以,首先是對于傳感器本身的一些的測試,以及硬件在環(huán)系統(tǒng)。然后是更高級的駕駛的測試,需要把傳感器進行融合。

NI中國汽車市場工程師唐曉城則補充指出,NI還提供車載雷達回波模擬器,去幫助測試一些場景,攝像頭這部分有FPGA去做視頻的注入,在里面添加故障的注入。不管是ADAS的HIL,還是傳統(tǒng)的HIL,NI都會在里面提供NI的實時系統(tǒng)(real time),這個系統(tǒng)是硬件在環(huán)里面的一部分,屬于被控對象,在這個系統(tǒng)里面可以實現(xiàn)車輛動力學的模型,根據(jù)待測算法ECU,將這個算法最后應用到轉向、控制加減速等,可以放到底盤的動力學模型上面去實現(xiàn),這是NI的另外一個部分。通過這個系統(tǒng)展示了一個HIL系統(tǒng),同時也體現(xiàn)出NI對于不同雷達的測試能力,不僅用于仿真測試,比如產線測試也是用同樣的一套VRTS系統(tǒng)。

如何保證自動駕駛技術更安全?

根據(jù)美國交通部統(tǒng)計數(shù)據(jù),全美所有司機一年駕駛里程大概3萬億英里,一年美國發(fā)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,一例死亡事故平均駕駛里程是1億英里。

那么,要證明自動駕駛比人工駕駛更安全,路測基礎里程應該是多少?

汽車嵌入式系統(tǒng)有一個國際標準: ASIL(ISO 26262 標準中重要評價體系),主要用于識別系統(tǒng)危害并對危害風險等級進行評估。AISL 分為四個等級,分別為 A、B、C、D,其中 A 是最低等級,D 是最高等級。

從ADAS到自動駕駛 安全將如何得到保證?
從ADAS到自動駕駛 安全將如何得到保證?

NI的生態(tài)聯(lián)盟(ADAS iiT)innosimulation的駕駛模擬器

在 ASIL D 協(xié)議中,車企需要對汽車進行長達 1000 萬公里的路試,并保證設備不出故障。這一數(shù)字相當于繞地球跑 250 圈。假設汽車每天 24 小時不間斷按照 100 公里/時的速度行駛,完成1000萬公里的測試需要10年以上的時間。

據(jù)了解,去年7月全球首款L3自主駕駛車奧迪A8發(fā)布之前,針對如何保證自動駕駛技術的安全性與可靠性,結合了路測和硬件在環(huán)兩種技術。NI是硬件在環(huán)技術的供應方。奧迪利用 NI 的仿真測試平臺在幾個月的時間便完成了測試任務。按照 NI 一位技術工程師的說法,這種模擬仿真能夠幫助車企或者一級供應商“加速智能駕駛汽車探索的步伐” 。

除奧迪外,在國內,目前NI與吉利汽車進行合作,基于 NI 的毫米波雷達平臺,快速實現(xiàn)車載雷達的性能參數(shù)設計以及相應場景仿真測試;另外,NI也與中汽研進行合作,中汽研在NI的平臺基礎之上去制定一些法規(guī)標準,建立一些評價體系。

值得注意的是,實際路測與仿真測試是互為補充的。由于一些極限路況無法實測或者耗時太長,仿真測試必不可少。但實際路測也不能被仿真測試完全取代。

目前,NI與四家系統(tǒng)聯(lián)盟商(ADASIIT)共同搭建了傳感器融合的系統(tǒng)驗證平臺,整合攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、及V2X等傳感器,從而實現(xiàn)智能汽車完整的硬件在環(huán)系統(tǒng)的測試解決方案。其背后強大的支持就是NI靈活的平臺化系統(tǒng)。

自1976年成立以來,NI一直致力于開發(fā)高性能的自動化測試和測量系統(tǒng),幫助工程師們將強大的可能性轉化為真正的解決方案,在縮短產品問世時間的同時有效降低開發(fā)成本。

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