NI以技术助自动驾驶汽车实现最安全行驶

导语：现代汽车正在经历一场重大的演变，整车智能化将会是未来趋势。自动驾驶汽车已经成为了最热门的话题之一，汽车的信息娱乐，先进的驾驶辅助系统（ADAS）、电动汽车以及车路协同技术（V2X）的快速发展都在改变着现代汽车，先进的技术就需要先进的测试方案来保证技术的安全性，实现以技术助力自动驾驶的落地。 

自动驾驶在落地之前必须要经过测试和验证其技术的安全性，那么自动驾驶技术该如何测试和验证呢？

NI针对汽车提供全方位的测试解决方案，NI对各种第三方组件保持开放兼容，提供一个以软件为中心的开放式平台、丰富的I/O和系统级同步以及庞大的生态系统助力未来汽车的全面测试解决方案。

而针对自动驾驶技术测试NI也推出了性价比的新一代软件定义的C-V2X测试方案并可扩展至未来5G V2X的测试和NI的软件定义测试测量平台为自动驾驶汽车的大脑提供混合信号功能测试解决方案。

美国国家仪器（National Instruments,简称“NI”）是一家提供软件定义的测试测量平台的提供商，该平台有助于加速自动化测试和自动化测量系统的开发和性能提升，2019年9月25日发布了S.E.A. C-V2X（Cellular Vehicle-to-Everything）开环测试系统，利用4G无线蜂窝技术为车辆到车辆（V2V）和车辆到基础设施（V2I）通信提供高带宽和低延迟通信。

NI正在与NI联盟合作伙伴*（S.E.A.）合作，通过提供软件定义的测试设备帮助主机厂和零部件供应商验证汽车的安全和效率，从而最大限度地发挥智联汽车的全部潜力。随着3GPP标准的演进，包括计划于2020年推出的3GPP Release 16的5G NR功能，软件定义的测试测量平台为OEM和零部件供应商提供了高灵活性的测试测量平台，以最少的硬件和软件变化适应最新的技术。

NI C-V2X测试解决方案

在2016年的一项研究中指出，NHTSA估计基于V2V和V2I实现的安全应用可以消除或降低高达80％车辆碰撞的严重程度，包括交汇路口或车辆变道时的碰撞。通过传递驾驶意图并从其他车辆收集有关其周围环境的数据，V2X可以更好地通知人类和自动驾驶汽车，以改善反应时间并降低车辆交互中的决策难度，例如交叉路况的车辆左转和交汇问题。

使用蜂窝技术进行物理层通信，C-V2X将可受益于蜂窝通信（包括5G）和庞大的技术生态系统的大量投资。要使这项技术发挥作用，参与者需要对通信进行标准化，了解来自多个供应商的系统如何在真实场景中进行交互和行为分析。最终，5G有望为无人驾驶车辆通信、高清地图下载和高级行人互动提供更高的吞吐量和更低的延迟。由于大多数项目仍处于评估的早期阶段，标准仍在演进，汽车主机厂、供应商和学术研究人员正在不断投资到新工具的研发，以适应C-V2X技术的发展。

“通过与SEA和NI合作，我们团队可以集成和测试最新的驾驶场景，在各个技术周期中使用相同的硬件和软件，并识别极端情况，以便更快地将更安全的产品推向市场。” - 高级研究总监，大陆公司。

新的C-V2X解决方案结合了来自NI联盟伙伴S.E.A.GmbH公司的软件，采用NI软件无线电（SDR）硬件，可将实际信号发送到C-V2X控制器和远程信息处理控制单元上的RF和GNSS通道。通过将C-V2X和GNSS信号清晰地表达到C-V2X控制器，新的C-V2X解决方案可以模拟如紧急制动警告或全向停车信号，并帮助工程师在实验室中修改设备参数。新的C-V2X解决方案包括预编译的驾驶场景，如左转辅助、紧急制动警告和交通堵塞警告等场景，让用户可以更快速开始首次测量。

S.E.A还提供以下软件附加组件：

    拥塞仿真软件，用于模拟周围环境，最多可容纳数百辆汽车，以提高测试覆盖率

    信道仿真软件，用于模拟无线电波的物理失真，以了解信号的传播

此外，这些系统进一步使用NI矢量信号收发仪进行RF测量，以进行特性分析和合规性分析。

S.E.A. C-V2X开环测试系统帮助V2X研究团队快速开发系统，从简单的V2X回放测试（开环）或功能测试，扩展到具有多个传感器目标模拟器、GNSS RF、场景模拟、用户定义的模型组成的HIL测试系统。随着标准和新业务模式的变化，开发下一代汽车的工程师必须平衡好产品可扩展性和上市时间的问题。新的C-V2X解决方案提供了更高层次的起点，有助于展示早期成果，该解决方案还具有NI平台的灵活性，可帮助确保这些团队能够适应不断变化的市场需求。

NI自动驾驶汽车车载计算平台测试方案

自动驾驶汽车是当今市场上最复杂的对象，不仅由众多硬件和软件组成，而且大多数采用最前沿的技术。他们所要达到的算力与人类大脑相当。由于市场上没有可行的解决方案，为了设计自动驾驶汽车的大脑功能，汽车公司不得不自行研发自动驾驶车辆超级计算机，将汽车专用网络、传感器与消费电子元件集为一体。

不论是颠覆性的新兴企业还是传统的汽车巨头，各类公司都在竞相研制并向市场推出第一辆完全自动驾驶汽车，都需要一个强大的计算平台，以便做出关于汽车及其周围环境安全的最佳决策。由于这些公司需要自行设计和构建自己的计算机，必须在高算力和高能耗之间取得适当的平衡。NI已为其领先客户提供用于测试汽车网络、数字协议、传感器接口功能和功耗测试的平台，证明了其具备可应对当前和未来测试挑战的能力。该平台可扩展至生产线，是测试此类定制超级计算机的理想选择，同时，亦可实现自动驾驶汽车的车载部署。

NI的该测试系统由模块化硬件组成，具有广泛的IO覆盖范围，包括功率测量、热力性能分析、汽车网络接口、传感器接口、PCB电气测量等功能，所有这些都可以根据客户的具体需求进行定制。

NI的软件定义平台有助于解决功能测试需求，以验证自定义计算平台。这些平台具有与生俱来的灵活性和广泛的I / O，可帮助您适应不断变化的需求，从而满足未来的新挑战。此外，NI的计算平台验证系统可降低设备的复杂性和集成工作，模块化硬件可提供最大的IO覆盖，亦可与您公司现有的设备连接。因此，与使用一系列冗余的台式仪器相比，大幅减小了整体占地面积。而且与传统的台式仪器不同，NI平台的整体硬件和软件架构大大简化系统复杂性，减轻了用户集成不同测试设备的负担。