自動(dòng)駕駛的最終量產(chǎn) 需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來把關(guān)

自動(dòng)駕駛的最終量產(chǎn)，需要一套全國、乃至全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，來對(duì)產(chǎn)品安全負(fù)責(zé)和把關(guān)。

自動(dòng)駕駛汽車包含了環(huán)境感知、決策規(guī)劃、執(zhí)行控制一整個(gè)功能鏈，是一個(gè)非常復(fù)雜的電子產(chǎn)品。在廣泛應(yīng)用之前，每個(gè)環(huán)節(jié)都要經(jīng)過嚴(yán)苛的測(cè)試驗(yàn)證。當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，傳統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證也無法滿足需求，因此急需一套全新的方法來檢驗(yàn)自動(dòng)駕駛的技術(shù)實(shí)力。關(guān)于新型的自動(dòng)駕駛環(huán)境感知測(cè)試驗(yàn)證，有一些信息需要與公眾分享。

作者雷繩光，亮道智能CTO，原全球首款量產(chǎn)LiDAR算法負(fù)責(zé)人。

什么是面向量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛？

在介紹驗(yàn)證測(cè)試之前，我們先來回答什么是“面向量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛”。

很多Demo車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了L3、L4的自動(dòng)駕駛功能，因此給我們帶來一種未來已來的錯(cuò)覺。事實(shí)上，我們距離量產(chǎn)還有很遠(yuǎn)的路要走，而且Demo之后的工作，只會(huì)更加復(fù)雜。

一款真正安全、面向量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛車一定要滿足三個(gè)條件：

第一，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須要滿足傳統(tǒng)汽車行業(yè)對(duì)電子產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括AEC-Q100/200， IATF16949等。

例如有的電子原件溫度適用范圍為-40度到125度，在震動(dòng)環(huán)境中可以長時(shí)間正常穩(wěn)定工作，系統(tǒng)必須滿足電磁兼容的要求等……這些是從傳統(tǒng)汽車行業(yè)沿用下來的“老規(guī)矩”。

第二，整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)達(dá)到功能安全的要求，也就是保證功能的安全和可靠性。

其中功能安全國際標(biāo)準(zhǔn)ISO26262對(duì)不同安全級(jí)別產(chǎn)品的開發(fā)、測(cè)試驗(yàn)證都做了很詳細(xì)的定義。功能安全標(biāo)準(zhǔn)的提出，直接把自動(dòng)駕駛的技術(shù)門檻抬高了一大截。

比如，整個(gè)L3自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須達(dá)到ASIL D安全級(jí)別的需求，要求對(duì)整個(gè)環(huán)境感知和控制執(zhí)行做冗余設(shè)計(jì)。具體到環(huán)境感知層面，需要雷達(dá)，激光雷達(dá)，攝像頭等不同類型的傳感器來確保環(huán)境感知的安全可靠。

對(duì)于單個(gè)傳感器，比如激光雷達(dá)，可以分解為ASIL B安全級(jí)別，這要求傳感器有很強(qiáng)的自檢能力，傳感器需要時(shí)刻知道自己所處的狀態(tài)，哪些檢測(cè)是可靠的，哪些檢測(cè)是不可靠的，并及時(shí)上報(bào)給中央ECU。

第三，環(huán)境感知能力和功能必須通過一個(gè)KPI（Key Performance Indicator）考核，我們可以稱為“自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系”。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的量產(chǎn)，需要對(duì)單個(gè)傳感器提出KPI要求，比如環(huán)境感知的檢測(cè)率、誤報(bào)率必須處于一個(gè)規(guī)定的可接受數(shù)值區(qū)間，傳感器檢測(cè)目標(biāo)物體的位置和速度必須達(dá)到一定的精度要求。同時(shí)，經(jīng)過傳感器融合以后，整個(gè)環(huán)境感知系統(tǒng)同樣需要滿足一定的KPI要求，這個(gè)要求會(huì)比單個(gè)傳感器的要求更加嚴(yán)格，而且覆蓋面更廣。

在當(dāng)下，隨著自動(dòng)駕駛的演進(jìn)，未來將會(huì)在全球范圍內(nèi)，逐漸形成一套統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

上述三點(diǎn)對(duì)于L3、L4的自動(dòng)駕駛來說，都還沒有實(shí)現(xiàn)。

因?yàn)檩^之高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），L3、L4自動(dòng)駕駛汽車的感知技術(shù)更加復(fù)雜。行業(yè)仍然在等待適于集成、高性能、符合車規(guī)的激光雷達(dá)，以及滿足功能安全和安全KPI考核的傳感器融合系統(tǒng)。未來3-5年，我們會(huì)迎來L3、L4自動(dòng)駕駛汽車在全球范圍的大爆發(fā)。正式量產(chǎn)之前，感知系統(tǒng)都要通過“自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系”的考核。

L3-L4自動(dòng)駕駛需要新型的測(cè)試驗(yàn)證

目前業(yè)內(nèi)針對(duì)自動(dòng)駕駛測(cè)試驗(yàn)證一般會(huì)用幾種方法，包括虛擬仿真測(cè)試（軟件在環(huán)測(cè)試、硬件在環(huán)測(cè)試、車輛在環(huán)測(cè)試、駕駛員在環(huán)測(cè)試）、封閉區(qū)域測(cè)試、真實(shí)道路測(cè)試。

其中，虛擬仿真測(cè)試使用計(jì)算機(jī)來搭建模擬的駕駛場(chǎng)景，這種測(cè)試方法對(duì)平臺(tái)開發(fā)（例如開發(fā)激光雷達(dá)算法的通用部分）會(huì)有一定幫助，可以節(jié)約前期的測(cè)試成本，但是尚無法滿足產(chǎn)品量產(chǎn)測(cè)試的需要。只有將產(chǎn)品放到真實(shí)的交通環(huán)境測(cè)試，才能獲得感知系統(tǒng)的真實(shí)表現(xiàn)。

目前行業(yè)缺乏一家客觀中立的第三方，來幫助大家完成L3-L4自動(dòng)駕駛量產(chǎn)前的測(cè)試驗(yàn)證。其中亮道智能提供了一種新型自動(dòng)駕駛傳感器融合驗(yàn)證測(cè)試，覆蓋量產(chǎn)開發(fā)到產(chǎn)品最終形成。測(cè)試驗(yàn)證過程全部基于被測(cè)傳感器（Device under Test）在真實(shí)路況獲得的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，測(cè)試方法以真實(shí)道路測(cè)試為主，軟件在環(huán)、硬件在環(huán)測(cè)試為輔。

自動(dòng)駕駛傳感器融合測(cè)試驗(yàn)證車

但是作為產(chǎn)品量產(chǎn)前的安全“把關(guān)人”，測(cè)試驗(yàn)證方并不是一個(gè)輕易能勝任的角色，相反，基于大數(shù)據(jù)的自動(dòng)化測(cè)試驗(yàn)證可能是目前自動(dòng)駕駛行業(yè)技術(shù)門檻要求最高的新興領(lǐng)域。和傳統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證不同，新型的環(huán)境感知測(cè)試驗(yàn)證提出了更多挑戰(zhàn)：

第一， 要求測(cè)試者具有很強(qiáng)的算法開發(fā)能力。

在自動(dòng)駕駛環(huán)境感知測(cè)試中，需要建立一整套“客觀真值”（ground truth）參考系統(tǒng)。這些客觀真值一方面可以用來訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法，另一方面可以用來驗(yàn)證現(xiàn)有感知算法的表現(xiàn)。

目前量產(chǎn)ADAS產(chǎn)品的階段，我們尚且可以通過人工標(biāo)注的方式得到客觀真值。但這種人工標(biāo)注方式不但有大量的人工費(fèi)用支出，更重要的是十分耗時(shí)。

到L3和L4自動(dòng)駕駛，需要采集上百萬公里，數(shù)千小時(shí)的真實(shí)道路數(shù)據(jù)用于測(cè)試。此時(shí)如果繼續(xù)依賴人工標(biāo)注的方式，可能會(huì)耗費(fèi)數(shù)年時(shí)間，無法滿足量產(chǎn)開發(fā)的時(shí)間要求。

因此，行業(yè)迫切需要一套依靠自動(dòng)化的標(biāo)注算法建立客觀真值。

第二，新型測(cè)試驗(yàn)證需要高度自動(dòng)化的測(cè)試驗(yàn)證流程和高度集成的測(cè)試工具開發(fā)的能力。

新型測(cè)試驗(yàn)證涉及的數(shù)據(jù)規(guī)模非常大，目前某國際知名主機(jī)廠要求5000小時(shí)的真實(shí)采集數(shù)據(jù)必須在幾天時(shí)間內(nèi)完成算法的測(cè)試驗(yàn)證并給出評(píng)價(jià)結(jié)果。

這部分會(huì)涉及整個(gè)工具鏈高度集成和自動(dòng)化，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的測(cè)試驗(yàn)證流程——當(dāng)測(cè)試者點(diǎn)一個(gè)按鈕，工具就會(huì)自己運(yùn)行。

這要求整個(gè)測(cè)試流程的定義必須非常清晰，工具的開發(fā)、集成要緊貼流程需求，最后完成IT構(gòu)架硬件的集成。

第三，測(cè)試者需要掌握大數(shù)據(jù)分析和挖掘的能力。

未來新型測(cè)試驗(yàn)證的數(shù)據(jù)量龐大，因此如何準(zhǔn)確定位所需的測(cè)試場(chǎng)景和測(cè)試數(shù)據(jù)，如何利用這些數(shù)據(jù)來服務(wù)于自動(dòng)駕駛功能的開發(fā)，都需要測(cè)試者具備大數(shù)據(jù)分析和挖掘的能力，從大量數(shù)據(jù)中迅速準(zhǔn)確定位到我們需要的數(shù)據(jù)。

測(cè)試方在上述三點(diǎn)都要具有足夠的積累。未來的自動(dòng)駕駛企業(yè)需要在算法開發(fā)能力、測(cè)試驗(yàn)證能力、大數(shù)據(jù)分析和挖掘能力三個(gè)方面，夯實(shí)自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語

對(duì)于自動(dòng)駕駛行業(yè)的領(lǐng)先者來說，自動(dòng)駕駛量產(chǎn)系統(tǒng)解決方案的研發(fā)工作可能已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)，然而余下的量產(chǎn)前算法開發(fā)和測(cè)試驗(yàn)證工作，卻才剛剛開始。每一款產(chǎn)品需要到真實(shí)環(huán)境中經(jīng)歷各種各樣的場(chǎng)景案例，然后身經(jīng)百戰(zhàn)，最后登上舞臺(tái)

沒有一個(gè)相對(duì)省時(shí)省力的方式，可以繞過自動(dòng)駕駛的測(cè)試驗(yàn)證環(huán)節(jié)快速完成量產(chǎn)。因?yàn)榕c安全有關(guān)的每一步，都不容我們尋找捷徑。