提高自動駕駛汽車安全標(biāo)準(zhǔn)

作者：是德科技汽車和能源解決方案副總裁Thomas Goetzl

在不遠(yuǎn)的將來，全自動駕駛汽車有望大幅提升汽車安全和交通運(yùn)輸效率。然而，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，汽車原始設(shè)備制造商必須在當(dāng)前的汽車自動駕駛等級上更進(jìn)一步。為了實(shí)現(xiàn)這一跨越他們需要攻克與高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛系統(tǒng)中汽車?yán)走_(dá)傳感器測試相關(guān)的一系列獨(dú)特挑戰(zhàn)，并開發(fā)新方法來訓(xùn)練傳統(tǒng)解決方案無法勝任的算法。

國際汽車工程學(xué)會（原美國汽車工程學(xué)會）將自動駕駛分成了六個(gè)等級，其中 L0 級代表完全由駕駛員控制，L5 級代表全自動駕駛。

當(dāng)今最先進(jìn)的自動駕駛汽車系統(tǒng)僅僅達(dá)到了 L3 級，這一等級意味著車輛能夠在無需人工干預(yù)的情況下做出加速或制動等決策。從 L3 級到 L5 級需要在許多方面實(shí)現(xiàn)突破，包括彌合軟件仿真與道路測試之間的差距，以及在真實(shí)條件下訓(xùn)練 ADAS 和自動駕駛算法。

是德科技最新推出的雷達(dá)場景仿真器（RSE）非常有助于彌合這些差距。

軟件仿真在自動駕駛汽車開發(fā)過程中發(fā)揮著重要作用。通過軟件仿真環(huán)境有助于制造商驗(yàn)證 ADAS 和自動駕駛系統(tǒng)的能力。但是，仿真無法完全復(fù)制現(xiàn)實(shí)中的駕駛條件或傳感器可能出現(xiàn)的響應(yīng)失常狀況，這些都是全自動駕駛汽車不可避免要應(yīng)對的問題。

在將 ADAS 和自動駕駛系統(tǒng)推向市場之前，原始設(shè)備制造商通過道路測試來驗(yàn)證它們的可靠性。雖然道路測試現(xiàn)在并將繼續(xù)是開發(fā)過程中至關(guān)重要且不可或缺的一部分，但就控制環(huán)境條件而言，它不僅要耗費(fèi)大量時(shí)間，還成本高昂且難以重復(fù)。如果只依靠道路測試，開發(fā)出在任何時(shí)間都能安全地行駛在城市和農(nóng)村道路上的可靠車輛可能需要好幾十年。要想在相對現(xiàn)實(shí)的時(shí)間期限內(nèi)完成開發(fā)，訓(xùn)練算法必不可少。

驗(yàn)證基于雷達(dá)的自動駕駛算法是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。傳感器采集與道路和交通狀況有關(guān)的信息，并將這些信息提供給處理器和算法，以便它們做出車輛在指定情況下應(yīng)當(dāng)如何響應(yīng)的決策。如果沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，自動駕駛汽車做出的決策可能會危及駕乘人員或行人的安全。

成為一名優(yōu)秀的駕駛員往往需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的沉淀。自動駕駛系統(tǒng)也需要通過長時(shí)間培訓(xùn)來提高它們應(yīng)對現(xiàn)實(shí)駕駛條件的能力。實(shí)現(xiàn) L5 級自動駕駛需要依靠復(fù)雜的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的能力應(yīng)超越最優(yōu)秀的人類駕駛員。

過早對未經(jīng)驗(yàn)證的 ADAS 和自動駕駛系統(tǒng)進(jìn)行道路測試也存在風(fēng)險(xiǎn)。OEM 需要能夠仿真真實(shí)場景，對實(shí)際采用的傳感器、電子控制單元代碼、人工智能等部分進(jìn)行驗(yàn)證。

當(dāng)前基于實(shí)驗(yàn)室的仿真解決方案無法提供與現(xiàn)實(shí)情況相接近的駕駛場景。它們的視場有限，無法分辨距離小于 4 米的對象。有些系統(tǒng)使用多個(gè)雷達(dá)目標(biāo)仿真器（RTS），每個(gè) RTS 都向雷達(dá)傳感器呈現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)目標(biāo)，并通過機(jī)械移動天線來仿真水平位置和垂直位置。這種機(jī)械式的自動化操作會延緩整體測試速度。其他解決方案只采用少數(shù)幾個(gè)目標(biāo)仿真器形成一面天線墻，對象可能出現(xiàn)在場景中的任何位置，但它們不能同時(shí)出現(xiàn)。在靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)環(huán)境下，這種方法可以測試橫向移動的少數(shù)幾個(gè)目標(biāo)，但受到機(jī)械臂速度的限制。

當(dāng)前的仿真器最多只能仿真 32 個(gè)對象，包括車輛、基礎(chǔ)設(shè)施、行人、障礙物和其他對象。這遠(yuǎn)低于在道路上行駛的車輛隨時(shí)可能遇到的對象數(shù)量。在測試?yán)走_(dá)傳感器時(shí)，如果對象數(shù)量有限，則無法反映完整的駕駛場景，無法重現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中的復(fù)雜情況。

為了將自動駕駛技術(shù)提升到 L4 級和 L5 級，汽車 OEM 需要能在更近距離更快渲染更多物體的解決方案。為了滿足這一需求，是德科技開發(fā)了一款專用可擴(kuò)展仿真屏幕。這塊屏幕由幾百個(gè)微型目標(biāo)雷達(dá)仿真器組成，能夠仿真最多 512 個(gè)距離近至 1.5 米的對象。因此，該仿真屏幕可以呈現(xiàn)出一個(gè)確定性的真實(shí)環(huán)境，用于在實(shí)驗(yàn)室測試以前只能在道路上測試的復(fù)雜場景。

是德科技非常自豪地在這些技術(shù)領(lǐng)域取得了突破，并由此推出雷達(dá)場景仿真器產(chǎn)品。該產(chǎn)品是是德科技開發(fā)的自動駕駛仿真（ADE）平臺的關(guān)鍵組成部分。我們相信，這項(xiàng)技術(shù)能夠減少道路交通傷亡事故，緩解交通擁堵狀況，實(shí)現(xiàn)更安全、更高效的道路交通，從而縮短通往 L5 級自動駕駛的距離。

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是德科技提供先進(jìn)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證解決方案，旨在加速創(chuàng)新，創(chuàng)造一個(gè)安全互聯(lián)的世界。我們在關(guān)注速度和精度的同時(shí)，還致力于通過軟件實(shí)現(xiàn)更深入的洞察和分析。在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期中，即從設(shè)計(jì)仿真、原型驗(yàn)證、自動化軟件測試、制造分析，再到網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化與可視化的整個(gè)過程中，是德科技能夠更快地將具有前瞻性的技術(shù)和產(chǎn)品推向市場，充分滿足企業(yè)、服務(wù)提供商和云環(huán)境的需求。我們的客戶遍及全球通信和工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、航空航天與國防、汽車、能源、半導(dǎo)體和通用電子等市場。2021 財(cái)年，是德科技收入達(dá) 49 億美元。關(guān)于是德科技公司（NYSE：KEYS）的更多信息，請?jiān)L問 www.keysight.com。

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