如果一架迫降的飞机直冲向马路，正在行驶中的智能驾驶汽车会作出什么反应？
出现这种突发事件的概率可能是百万分之一甚至更低，但对于车企而言，必须被纳入极限场景中来考虑。现实生活中，车企要模拟这样的场景几乎不可能，但通过车载硬件在环仿真技术（Hardware-in-the-Loop，下称“HIL仿真”）却可以“穿越”到虚拟空间，将硬件与虚拟环境相连，模拟出实际运行场景，帮助车企制定相应对策。
随着自动驾驶技术发展以及对成本控制的需求提升，近年来，HIL仿真成了“香饽饽”。位于临港松江科技城的芯驿电子科技（上海）有限公司，旗下智能车载品牌AUMO日前推出HIL仿真业务，有望打破国外巨头的垄断，以更优的性能“俘获”一众车企的芳心，闯出业务发展的“第二曲线”。
真实车况“穿越”到虚拟空间
HIL仿真是做什么的？它其实是自动驾驶的一种“工具链”产品。
我们在马路上经常能看见头顶激光雷达和摄像头的采集车辆，它们采集到的数据只有被回传到车企的服务器中，经过脱敏处理后被利用起来，才能算得上“数据石油”。随着自动驾驶技术从L2向更高级别跃升，痛点出现了。“一方面，采集车每天在路上跑，单车日均运营成本上万元，开采‘石油’的成本极高；另一方面，自动驾驶的进阶对数据采集的质与量都有了更高要求。”芯驿电子总经理马瑞说，这时HIL仿真就派上了用处，它能对采集到的数据无限次复用，通过硬件真实数据去仿真控制器里的动作，并通过软件算法工程师来优化自动驾驶算法。
在公司实验室，记者就看到一辆车在“跑”——屏幕上，你可以看到11路高精度传感器数据正在实时同步映射驾驶环境虚拟空间，包括前远距、前广角、环视后等。“这些摄像头和激光雷达都来源于同一辆车的高精度实时状态，但空间却是虚拟的。”马瑞说，在本次测试中，仿真软件生成行人突然横穿马路的场景，如果车辆控制单元（ECU）仍能稳定执行紧急制动指令，就可验证自动驾驶算法在该场景下“感知－决策－执行”闭环的可靠性。
与传统车辆侧重机械性能不同，自动驾驶汽车测试更加着眼于模拟各种可能的驾驶环境。马瑞说，当真实的车况“穿越”到虚拟环境中，工程师可在实验室里模拟一个动物造型的充气球飘到机动车道内，又或者是摩托车追尾摔倒在机动车道内，还可以模拟暴雨、冰雪甚至飞机迫降等极端场景，这就是HIL仿真的“魔法”。
最大难点是“边研发边升级”
对于芯驿电子来说，HIL仿真是一个新兴业务，去年刚刚走进北汽研究总院以及比亚迪、现代汽车、江淮汽车、沃尔沃等汽车主机厂。这个时间点，晚了吗？
“开发HIL仿真这件事，是客户需求推动的。”马瑞说，早在5年前，就有主机厂找到他们，询问是否能完全模拟摄像头、激光雷达等设备的采集行为，实现在环仿真。他还记得，当时厂商提出一堆要求，光参数就有3000多个，包括时间同步、低延时、软件并行性、数据量、摄像头分辨率等。“我们当时认为无法实现这些严苛的要求。”
此后，同类需求变得越来越多，新势力车企尤为迫切。要不要试一试？2022年初，马瑞拉了一支五六人的小分队“闭关”研发，先是花3个月时间拿出一套可行性方案，“预估有七八成把握，就决定大胆往前推进”。最终历时近两年，团队把整套解决方案磕了下来。
研发过程中，马瑞坦言最难的是“边研发边升级”，即同步研发与迭代。过去两年是自动驾驶飞跃式发展期，客户要求也在不断提升，比如，对延时的参数要求最初是100毫秒，一年后就变成50毫秒甚至30毫秒，而且经常会“半路提要求”，导致软硬件都需要再次升级。但这段路走下来，马瑞也发现，正是这种不断迭代的过程，逐步为芯驿电子构筑起产品技术的“护城河”，去年公司还通过了符合功能安全最高等级“ISO 26262 ASIL D”的产品开发和管理流程体系认证，业务进入全面爆发期。
“是时候打破国外垄断了”
在行业内，HIL仿真并非一个新事物。事实上，一些传统主机厂虽早早配备HIL仿真解决方案产品，但大都被国外技术垄断，一套HIL仿真系统成本就要上百万元，布设一个大型集群的成本甚至高达几十亿元。如今，自动驾驶时代的数据量陡增，对于当下车企降本增效的诉求而言压力很大。
而这正是芯驿电子的优势所在。“我们的AUMO通过架构创新推出的产品方案，成本仅为国外同类产品的四分之一，却拥有多任务并发处理能力，一台设备能同时处理三四个需求，集成度更高，功耗也更低。”马瑞表示，工具链产品往往牵一发而动全身，要让主机厂有非换不可的理由，就必须拿出过硬的本领，而现在，是时候打破国外垄断了。
作为智能车载领域的新人，企业自主研发的HIL仿真系统为何能“出道即优秀”？它的成功脱胎于芯驿电子十多年如一日的技术累积。在此之前，企业创业只专注于一件事——做现场可编程门阵列（FPGA）行业解决方案，去年这一产品的出货量在国际上排名前五，今年有望达到前三。正是将硬件加速技术引入HIL领域，芯驿电子推出的HIL仿真方案可将现实世界的物理信号转化为精准的数字脉冲，实现微秒级时序控制精度，并且支持24小时不间断测试，满足车企在研发过程中不断迭代的测试需求。
如今，AUMO这套HIL仿真方案已走进十几家汽车主机厂。马瑞认为，自动驾驶本就是一个较新的赛道，中国在相关技术领域实现全球超车，将有助于建立“护城河”，占领行业制高点。
“我们今年的目标是与客户加强深度合作，实现从单机设备走向集群化。”马瑞表示，AUMO还将结合AI技术，打造满足L4的全自动化HIL仿真集群，全面占领自动驾驶测试领域的高地。
记者手记
制胜之道
在芯驿电子采访时，负责人告诉记者：“我们员工都是准时下班，很少加班。”与此对应的是，这家民营企业还有好的业绩——年营业额过亿元，去年业绩增长30%，复合增长率30%，如果新的AUMO品牌业务发展顺利，增速还会加快。
既然不“卷”加班，那么，“卷”什么？“卷”过硬的产品。企业专精于一个赛道、十年如一日对基础软硬件打磨，并达到了国际一流水平。因此，在发现新机遇后，企业也能够迅速推出新业务、拿到新订单，实现“第二曲线”的高速增长。如此制胜之道，值得深思。
