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“自動駕駛技術(shù)”是IT行業(yè)對汽車行業(yè)的一次主動跨界，所以你才會覺得“無人駕駛”的氣質(zhì)那么像IT，因為無論從技術(shù)還是媒體宣傳，幾乎都是按照IT界的玩法來的，特點就是新聞多、玩概念的也比較多、風口比較多，可能成功，當然，也可能過兩年就黃了……
IT行業(yè)試圖將汽車行業(yè)統(tǒng)領(lǐng)在自己的大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)……概念之下，但是，由于汽車事關(guān)人命，汽車產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟關(guān)系巨大，所以，互聯(lián)網(wǎng)的這種玩法，勢必也會遭到汽車安全領(lǐng)域現(xiàn)有規(guī)則的質(zhì)疑和抵觸，至于結(jié)果如何，我們還是拭目以待吧！
無人駕駛的基本原理非常簡單，當前技術(shù)水平下，它的正式名稱等同于“先進駕駛輔助系統(tǒng)”(Advanced Driver Assistant System)，小名ADAS。
ADAS系統(tǒng)包含信息采集設(shè)備和ADAS控制器，信息采集設(shè)備主要是各種攝像頭、超聲波雷達、激光雷達等一堆東西，ADAS控制器就是一個控制器，負責處理這些攝像頭、雷達信號，并對車輛發(fā)送“轉(zhuǎn)彎”、“加速”、“停車”之類的控制命令。
說著簡單，但是做起來還是有很大工作量的。
接下來，我們直奔主題，我們看看，搞一個無人駕駛汽車，車企和ADAS供應(yīng)商分別需要做什么。
對于車企而言，顯而易見，需要開放車輛的控制接口，把之前由駕駛員進行的各種操作，比如踩踏板、打方向盤、踩剎車、打轉(zhuǎn)向燈等動作，轉(zhuǎn)換成由ADAS控制器來發(fā)命令，去控制。
一般而言，車企需要和無人駕駛供應(yīng)商對接好CAN協(xié)議，并對人工操作的機械運動部件進行一些必要的修改，比如給踏板增加一個伺服電機，讓它根據(jù)ADAS控制器的命令來控制踏板踩下一定的深度。
對于ADAS供應(yīng)商而言，說實話，需要做的工作比較多?？傮w而言，供應(yīng)商需要開發(fā)ADAS控制器的算法，對采集到的多種傳感器信號進行正確的處理，并控制車輛作出合適的動作。
接下來，我們來重點討論一下，ADAS的HIL測試，應(yīng)該怎么做？
談到這個問題，車企的朋友們難免會憂桑，因為這種技術(shù)集中度非常高的、深度大、廣度小的產(chǎn)品系統(tǒng)，測試工作事實上主要是由供應(yīng)商來做的，車企很少有能力做，而且即使做了，自己也不是很有信心，還是要依據(jù)供應(yīng)商說的來。
坊間流傳著一個段子，說某個車企，打聽到了博世ESP部門用的是ETAS的HIL做測試(其實這個根本不用打聽，猜都能猜得到，同屬于一個集團的嘛)，然后興沖沖地買了一套ETAS的HIL設(shè)備，準備等ESP系統(tǒng)到貨之后，做一下ESP系統(tǒng)的HIL測試。結(jié)果博世ESP部門說，“我們都做好了，你們做啥做？不用做！”“你們想做你們就自己做，但是我們不會提供任何支持！”，然后這個車企就傻眼了，買來的HIL就成為擺設(shè)了。
可能博世ESP部門覺得車企做ESP系統(tǒng)的HIL意義不大，還浪費時間～
對于ADAS系統(tǒng)而言，大多數(shù)車企的處境相比ESP的例子，好不到哪里去～
ADAS控制器的算法是其核心，這是一個需要經(jīng)過千錘百煉、不斷優(yōu)化、大量測試之后，才敢上車的控制器軟件。車企所做的ADAS測試，覆蓋率太低，也很難找到連供應(yīng)商都還沒有發(fā)現(xiàn)的bug。而且，ADAS的這些算法源碼，車企一般是拿不到的，所以由車企去優(yōu)化代碼也有一定的操作困難。因此，倒不如好好對接、配合供應(yīng)商，借助于實力較強的供應(yīng)商的N多項目經(jīng)驗、技術(shù)積累，確保ADAS系統(tǒng)成熟可靠！
當然，這個做法不適用于部分決心在ADAS控制算法領(lǐng)域有所建樹的企業(yè)，因為這樣的企業(yè)理想遠大，并且投入了大量的財力人力去自主開發(fā)ADAS算法。不僅要超越競爭對手車企，而且還要超越競爭對手車企的供應(yīng)商，從而徹底拉開差距，讓對手再也沒有機會。但是這樣的企業(yè)好像不多，大家可以留言，看看國內(nèi)有多少這樣的企業(yè)，自主開發(fā)ADAS算法并用到量產(chǎn)車上的。
我們再看看，ADAS系統(tǒng)HIL測試領(lǐng)域的幾個模式。
第一個模式，高?？茖W研究，或者企業(yè)樣板工程，主要供實驗室演示使用，或者寫論文做研究，基本不具備實車應(yīng)用價值，我們稱其為“王子”。
這種ADAS HIL測試，其重要的特點是，它不需要實車錄制的視頻文件，它的“場景”，是由一個叫“場景軟件”的東西生成的。如果您不太理解場景軟件的用處，那您想象一下考駕照時候用過的駕駛模擬軟件，你在屏幕上所能看到的，就是“場景”，這個軟件，就可以稱作一個“場景軟件”。
場景軟件把生成的“場景”，轉(zhuǎn)化成視頻，然后，通過視頻注入板卡，把視頻發(fā)送給ADAS控制器。ADAS控制器對其進行處理之后，會把對車輛的“轉(zhuǎn)彎”、“加速”之類的命令通過CAN總線發(fā)給場景軟件PC，場景軟件控制汽車在場景中實現(xiàn)“轉(zhuǎn)彎”、“加速”等動作，就可以實現(xiàn)“基于場景軟件的ADAS無人駕駛”了。
這是一個幾乎不具備商用價值的ADAS測試方案，因為它的信息來源就不是真實的駕駛環(huán)境，而是由“場景軟件”生成的。視頻圖像質(zhì)量非常理想化，沒有雪花毛刺，沒有霧靄蒙蒙、電閃雷鳴，沒有行人突然闖紅燈，也沒有寶馬車燈突然亮起，甚至整個賽道都沒有別的車輛……
這樣一個ADAS測試方案，主要應(yīng)用領(lǐng)域還是高校理論研究，這種理論研究的目的本來就不是為了商用，而是為了在某一技術(shù)點上，取得研究突破，發(fā)現(xiàn)新方法、新理論，為產(chǎn)業(yè)界、工程界提供理論支持。
當然，企業(yè)也有可能使用這種ADAS測試方案，但目的主要是為了樣板工程建設(shè)、演示，對實際車輛開發(fā)沒有多大用處。
第二個模式，商業(yè)應(yīng)用的ADAS測試。其大的特點是，拋棄了“場景軟件”，改用實車錄制的視頻圖像數(shù)據(jù)(以及雷達、超聲波傳感器信號等等)，相對辛苦一些，我們稱其為“草民”。
此種模式下，ADAS測試方法也有多種，簡單地說，比如學習、訓練；復(fù)雜了說，比如人工標記。
所謂“學習、訓練”，就是由人工開車，車上裝一些攝像頭，跑個幾百幾千公里，然后把錄像拿回實驗室，讓ADAS控制器去學習。ADAS控制器學習的目標，就是能跑出和人工駕駛同樣的軌跡，其方法就是識別視頻里面的各類物理，對ADAS控制器內(nèi)部的大量參數(shù)進行不斷地迭代、優(yōu)化，從而終實現(xiàn)“仿生”駕駛，使ADAS控制器“計算”出來的軌跡，和視頻中的真實軌跡相一致。
所謂人工標記，是一個更加細致的測試階段，主要做法就是，對視頻進行人工標記，由工程師先代替ADAS控制器，查看視頻，并對需要處理的對策進行期望值標記。說白了，就是，一個合格的駕駛員，人工開車的時候，看到這樣的視野場景，應(yīng)該怎么反應(yīng)，是加速還是減速，是轉(zhuǎn)向還是剎車還是鳴笛，標記下來。把人應(yīng)該有的正確操作，標記在視頻的時間軸上，當然，這些“操作”，在無人駕駛模式下往往以“信號變量”的形式出現(xiàn)。然后，我們就通過視頻回放設(shè)備，把視頻輸入給ADAS控制器，然后在同一個時間坐標系下，核對ADAS控制器的反應(yīng)是不是正常的(普遍使用自動化測試的方式)，各個信號變量的值，對不對，從而為算法的進一步優(yōu)化提供依據(jù)。
幾乎全部的ADAS供應(yīng)商，都是采用這種“視頻回放”的ADAS的測試方案，畢竟，軟件算法是要上車商用的，雖不需要高深理論，但是要求工程上成熟可靠，搞一些場景軟件來測試，可不行。
在這個領(lǐng)域，優(yōu)秀的選手叫英偉達(NVIDIA)，沒錯，就是你電腦上顯卡的供應(yīng)商，而且創(chuàng)始人還是個華人。英偉達這個公司幾乎包攬了全世界圖形圖像處理領(lǐng)域所有的進技術(shù)，在無人駕駛領(lǐng)域更是當之無愧的，百度、華為、特斯拉什么的，在這個領(lǐng)域全是它的小弟。
攝像頭和ADAS控制器之間，傳輸視頻所使用的協(xié)議類型一般為LVDS(low voltage differ signal)，比如GMSL、FPDLink、APIX等協(xié)議。在攝像頭端，通過serializer模塊，把YUV、RBG等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成APIX協(xié)議數(shù)據(jù)，到了ADAS控制器端，通過deserializer模塊，把APIX協(xié)議數(shù)據(jù)還原，給ADAS控制器進行處理。
我們在做ADAS控制器的測試的時候，就可以通過這樣的模塊(視頻回放板卡)，把視頻文件轉(zhuǎn)化成LVDS協(xié)議信號，發(fā)給ADAS控制器，用于訓練ADAS控制器，或者用于對ADAS的控制信號進行比對(對于車企而言，雖然做ADAS無人駕駛測試，比不上ADAS供應(yīng)商，但是，也是值得去嘗試的，有利于車企建立這方面的能力)。
當然，這種LVDS協(xié)議信號仿真模塊，其意義不僅僅是針對ADAS測試，它對車載多媒體模塊、儀表、中控等各種需要傳輸圖像、視頻的模塊，都非常有用，它既可以仿真信號源，也可以仿真信號接收處理模塊，可以協(xié)助工程師在缺少對端模塊的情況下，通過仿真來完成對自身模塊的測試。
按照我們對HIL本質(zhì)的理解，HIL是一個虛實結(jié)合的系統(tǒng)，在缺少“周圍件”的情況下，通過板卡或設(shè)備模擬出“周圍件”，形成一個有機的交互體，都應(yīng)該稱作HIL。我們通常概念中針對發(fā)動機控制器ECU、VCU、BMS的HIL，只是HIL針對多管腳單片機控制器的一類應(yīng)用而已。
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