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淺析恩智浦“無人駕駛”的底層技術

2018-01-02 09:46:12作者:恩智浦來源:智能電子集成

[摘要] 汽車已成為搭載多種智能芯片的智慧移動終端,并逐步走向真正的“無人駕駛”。

  隨著“互聯網+人工智能”逐步滲透進入人們的生活中,汽車已成為搭載多種智能芯片的智慧移動終端,并逐步走向真正的“無人駕駛”。作為強大的智能移動終端,汽車通過V2X技術與其他車輛和基站實現無線通信,將車輛周圍的數據信息進行分析與處理,從而實現脫離駕駛員的操控,避免因人為原因出現的如疲勞駕駛、超速、闖紅燈等危險行為的發生。通過城市智能交通網絡的建立,可以實現整體調控汽車流量和流向,進而改善高峰期擁堵現象,從源頭上降低汽車交通安全事故,提升交通通行率。


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 “無人駕駛”依據其“自動化”程度可以分為四級:第一級,特定功能的自動駕駛,僅實現自適應巡航控制,自動剎車和車道保持功能;第二級,合并功能的自動駕駛,實現部分自動停車入位,交通堵塞時提供輔助,帶轉向的緊急剎車等;第三級,有限的自動駕駛,能夠實現自動并線、基于車道中線定位的自適應巡航控制、自主停車入位;第四級,完全自動駕駛,真正實現高速路自動駕駛儀,停車入庫領航儀。前三級“無人駕駛”的實現就需要搭載高級駕駛員輔助系統(ADAS)。

  ADAS(Advanced Driver Assistance System)并不是一項配置,而是幾項配置協調作用的系統。簡單來說,就是利用安裝在車上的各種互補傳感器,如雷達、超聲波、V2X技術等,在汽車行駛過程中實時感知周圍環境并收集數據,通過系統運算與分析,預先讓駕駛者察覺到可能發生的危險,從而有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。

  一輛汽車要想擺脫駕駛員實現“無人駕駛”就需要配備多個互補傳感器,如雷達、攝像頭、激光定位器、超聲波和V2X等,它們仿佛是汽車的“眼睛”,通過對汽車周圍事物和環境的感知和監測,收集相關數據再交由駕駛系統處理,讓汽車可以在各種條件下完成自適應巡航控制、盲點監測、車道偏離警告、夜視、車道保持輔助和碰撞警告系統,具有自動轉向和制動干預功能。

  V2X技術,無人駕駛的“千里眼”

  V2X技術,即車對車及車對基礎設施技術,通過實現在肉眼察覺和駕駛輔助系統探測之前發現交通堵塞或交通風險,并向數百米范圍內發出預警信息的方式,使車輛有效接受如危險路況、突發擁堵、交通搶險或道路作業工地等交通信息;除此之外,配備有V2X互聯設備的車輛還可以接收來自智能道路信號的信息,并自動識別交通燈的運行周期,從而大幅提升道路安全,提高通行效率。

  安全的V2X技術對于未來無人駕駛和智能交通系統建設至關重要。根據美國交通部的一份調研報告,安全可靠的V2X技術將減少超過80%的交通事故。

  作為安全互聯汽車領域的全球技術領導者,恩智浦積極參與最早期V2X技術試驗,并憑借2013年推出的首款互聯汽車解決方案RoadLINK引領V2X生態體系。前不久,恩智浦又正式成為國家智能網聯汽車(上海)試點示范區新成員,全力推進中國首次基于DSRC技術的車輛網相關技術規范的測試與研發。

  雷達傳感器,無人駕駛的“順風耳”

  伴隨自動駕駛不同層級的演進,每輛車上會安裝更多的雷達傳感器,來助力實現更高級的自動駕駛。據IHS Research預測,從2016-2019年,汽車雷達傳感器的市場年均增長率將達到27%,預計2021年的市場需求總量將達5000萬。恩智浦推出了業內首個郵戳大小(7.5mm * 7.5mm)的單芯片77GHz高分辨率RF CMOS IC雷達芯片,能準確提供汽車行駛環境的相關數據。恩智浦該款車用雷達芯片的超小尺寸使其可以近乎隱形地安裝在汽車的任意位置,且其功耗比傳統雷達芯片產品低40%,為汽車傳感器的設計安裝提供了極大便利。

  Bluebox平臺,無人駕駛的“終極大腦”

  復雜擁擠的路面和瞬息萬變的車況讓智能網聯汽車只有一雙“千里眼”和一對“順風耳”還遠遠不夠。雖然一系列互補傳感器可以繪制出汽車周圍環境的高精度地圖并準確檢測物體,為了做出精確且安全的駕駛操作,汽車還需要配備一個“終極大腦”,快速的處理并整合多條信息流,并最終完成汽車駕駛操作。

  作為全球最大的汽車半導體廠商,恩智浦設計研發的BlueBox平臺為汽車制造商提供了現成的一體化自動駕駛計算解決方案。BlueBox是專為自動駕駛設計的中央計算引擎。不僅能夠為無人駕駛提供人工智能,還為車間通訊和多重傳感器提供接口支持,充當車輛的“神經系統”。

  在無人駕駛車輛系統中,多個傳感器數據流都匯入BlueBox引擎,數據流結合起來,將車輛周圍的物理環境創造一個360°實時模型。平臺具有恩智浦芯片支持的LIDAR系統、雷達和視覺節點,恩智浦 S32V處理器從中獲取傳感數據輸入,通過傳感融合能力創造一個地圖。S32V包括了圖形引擎,專門帶有高質量圖形處理加速器,還帶有汽車級別的功能性安全引擎。

  據前瞻產業研究院《2016-2021年中國無人駕駛汽車行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》指出,目前ADAS逐漸成熟,2019年全球市場滲透率將超過25%。機構預計,到2020年我國ADAS市場規模在700億-800億元,年均復合增長約60%。作為全球最大的汽車半導體供應商,恩智浦以自動駕駛行業的大發展為契機,提供兼顧感應、思考與決策的自動駕駛技術與產品組合,憑借60多年的汽車經驗,積極推動產業變革的發生。


注:本文來自恩智浦供稿


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[責任編輯:黃文鳳]

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