如Yole的分析師所說(shuō),進(jìn)入新十年,“ADAS意味著正在幫助攀登2014年SAE定義的自動(dòng)駕駛階梯,并贏得了“L2”、“L2+”和現(xiàn)在的“L2++”的華麗表演。但就自動(dòng)駕駛而言,現(xiàn)實(shí)也許還不是一回事。”雖然如此,整個(gè)行業(yè)也在這一過(guò)程中為全自動(dòng)車輛(AV)實(shí)現(xiàn)最高水平的自動(dòng)化積累著更多的經(jīng)驗(yàn)。

文︱立厷

圖︱網(wǎng)絡(luò)

為了提高汽車的安全性,高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)已經(jīng)發(fā)展了十多年。將一組傳感器(主要是雷達(dá)和攝像頭)與強(qiáng)大的電子控制單元相結(jié)合,這項(xiàng)技術(shù)在過(guò)去十年中取得了很大突破。

美國(guó)《消費(fèi)者報(bào)告》的研究表明,有57%的受訪者表示,其汽車中至少有一項(xiàng)ADAS功能,這使他們沒(méi)有發(fā)生車禍。漫漫車流當(dāng)中,駕駛者少不了會(huì)低頭看手機(jī),抬頭一看卻發(fā)現(xiàn)前車踩了剎車。有了采用雷達(dá)和攝像頭等關(guān)鍵傳感器和部件的ADAS,就可以避免這種情況發(fā)生,保證汽車的安全功能。

學(xué)術(shù)研究也證明,自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)能夠?qū)⒆肺彩鹿蕼p少40%,并能將相關(guān)死亡人數(shù)減少15%。高科技為“零愿景”(無(wú)事故駕駛)理念在全球傳播做出了貢獻(xiàn)。

ADAS功能漸成車輛標(biāo)配

現(xiàn)在,ADAS功能在許多汽車上都已成為標(biāo)配。美國(guó)國(guó)家安全委員會(huì)、J．D Power、AAA和消費(fèi)者報(bào)告共同為這些ADAS功能命名。ADAS術(shù)語(yǔ)很多,以美國(guó)2020款豐田不同車型ADAS功能為例,就有:FCW(前方碰撞預(yù)警)、CABE(城市自動(dòng)緊急制動(dòng))/HABE(高速公路自動(dòng)緊急制動(dòng))、PED．AEB(行人自動(dòng)緊急制動(dòng))、LDW(車道偏離警告)、LKA(車道保持輔助)、BSW(盲點(diǎn)警告)、RCTW(后方交叉路口警告)等。

2020款豐田ADAS功能

其中一些功能是監(jiān)管機(jī)構(gòu)強(qiáng)制要求的,而另一些功能則有助于汽車制造商提高汽車安全等級(jí);不同地區(qū)監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)ADAS功能的強(qiáng)制要求也不一樣。

不同地區(qū)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的強(qiáng)制ADAS要求

ADAS對(duì)半導(dǎo)體要求越來(lái)越高

圍繞著跨越2025-2026的車型,領(lǐng)先主機(jī)廠正在采用下一代架構(gòu)。這意味著要明確這些車型的長(zhǎng)相、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、智能及其與未來(lái)發(fā)展方向的交匯點(diǎn)。

西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司負(fù)責(zé)自動(dòng)駕駛和ADAS高級(jí)主管David Fritz說(shuō):“主機(jī)廠已經(jīng)頓悟,把精力花在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)建模上會(huì)更有意義,這樣就可以知道,當(dāng)把所有部分放在一起時(shí),將真正解決這個(gè)大而復(fù)雜的問(wèn)題。它將汽車行業(yè)推向了用半導(dǎo)體制造智能手機(jī)、數(shù)字電視一樣的領(lǐng)域,即先了解應(yīng)用,然后去構(gòu)建——而不是先構(gòu)建,并相信它們都會(huì)組合在一起。”

汽車的功能越來(lái)越多,支持系統(tǒng)的芯片本身也變得越來(lái)越復(fù)雜。例如ADAS已不再是單獨(dú)的域控制器,許多之前分開(kāi)的功能已被集成在一起。Synopsys汽車IP部門經(jīng)理Ron Digiusepe說(shuō):“當(dāng)行業(yè)繼續(xù)從分布式架構(gòu)整合到多SoC復(fù)雜功能時(shí),控制器必須在一個(gè)集中的模塊上執(zhí)行多個(gè)ADAS功能,所以需要多核處理器。它還必須支持AEB或LKA等ADAS視覺(jué)應(yīng)用。AEB將利用激光雷達(dá)和雷達(dá)等多種類型傳感器和多種算法,如人工智能(AI)、基于視覺(jué)的算法。這就需要更復(fù)雜的處理,因此,這些ADAS域控制器中會(huì)用到16nm或14nm finFET工藝芯片,而且還在向7nm甚至5nm finFET工藝推進(jìn),以放入針對(duì)多個(gè)應(yīng)用的多處理器核,比如8到12個(gè)Arm 64位高端核,還有AI/視覺(jué)加速器、DSP加速器。”

從ADAS到自動(dòng)駕駛汽車的經(jīng)典五域架構(gòu)

Arm最近發(fā)表的一份報(bào)告強(qiáng)調(diào)了向異構(gòu)計(jì)算的遷移。車載ADAS等系統(tǒng)正變得越來(lái)越復(fù)雜和相互關(guān)聯(lián)。Arm表示,需求的多樣性既需要一種整體的電子設(shè)計(jì)方法,也需要更加異構(gòu)的計(jì)算架構(gòu)。