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「无人驾驶」,究竟谁来驾驶?
[作者 恩智浦半導體]   2017年09月28日 星期四 浏览人次: [13949]

当恩智浦的「智慧交通」战略星盘当空运转,星盘映照出物联汽车的大势「无人驾驶」。随着「互联网+」概念逐步渗透进入人们的生活中,汽车已成为搭载多种智慧晶片的智慧移动终端,通过联入网路,成为物联网星球中的明星,并逐步走向其「无人驾驶」的勇士之途。



图一
图一

不论是《金刚狼3》中在高速公路上列队前行的自动驾驶卡车,还是《速度与激情8》里惨遭「黑手」而从四面八方一齐涌入纽约街头的豪车,未来的生活中,配备摄影镜头、超声波雷达,乃至车载电脑的智慧网联汽车将使自动驾驶变为现实。


作为强大的智慧移动终端,每一辆汽车都可以视为车联网这个无线传感网路中的一个感测器节点,汽车通过V2X技术与其他车辆和基站实现无线通讯,将车辆周围的资料资讯进行分析与处理,从而实现脱离驾驶员的操控,避免因人为原因出现的如疲劳驾驶、超速、闯红灯等危险行为的发生。通过城市智慧交通网络的建立,可以实现整体调控汽车流量和流向,进而改善高峰期壅塞现象,从源头上降低汽车交通安全事故,提升交通通行率。



图二
图二

那麽,一辆智慧网联汽车究竟是如何实现「无人驾驶」的呢?


首先,我们要了解的是,「无人驾驶」依据其「自动化」程度可以分为四级:


【第一级】特定功能的自动驾驶,仅实现自我调整巡航控制,自动?车和车道保持功能;


【第二级】合并功能的自动驾驶,实现部分自动停车入位元,交通堵塞时提供辅助,带转向的紧急?车等;


【第三级】有限的自动驾驶,能够实现自动并线、基於车道中线定位的自我调整巡航控制、自主停车入位;


【第四级】完全自动驾驶,真正实现高速路自动驾驶仪,停车入库领航仪。


前三级「无人驾驶」的实现就需要搭载高级驾驶员辅助系统(ADAS)。


ADAS是Advanced Driver Assistance System的简称,它并不是一项配置,而是几项配置协调作用的系统。简单来说,就是利用安装在车上的各种互补感测器,如雷达、超声波、V2X技术等,在汽车行驶过程中即时的感知周围环境并收集资料,通过系统运算与分析,从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险,有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。


ADAS系统感应万象

一辆汽车要想摆脱驾驶员实现「无人驾驶」就需要配备多个互补感测器,如雷达、摄影镜头、雷射定位器、超声波和V2X等,它们彷佛是汽车的「眼睛」,通过对汽车周围事物和环境的感知和监测,收集相关资料再交由驾驶系统处理,让汽车可以在各种条件下完成自我调整巡航控制、盲点监测、车道偏离警告、夜视、车道保持辅助和碰撞警告系统,具有自动转向和制动干预功能。



图三
图三

V2X技术,无人驾驶的「千里眼」

V2X技术,即车对车及车对基础设施技术,通过实现在肉眼察觉和驾驶辅助系统探测之前发现交通堵塞或交通风险,并向数百米范围内发出预警资讯的方式,使车辆有效接受如危险路况、突发壅塞、交通抢险或道路作业工地等交通资讯;除此之外,配备有V2X互联设备的车辆还可以接收来自智慧道路讯号的资讯,并自动识别交通灯的运行周期,从而大幅提升道路安全,提高通行效率。


安全的V2X技术对於未来无人驾驶和智慧交通系统建设至关重要。根据美国交通部的一份调研报告,安全可靠的V2X技术将减少超过80%的交通事故。


在安全互联汽车领域,恩智浦积极叁与最早期V2X技术试验,并凭藉2013年推出的首款互联汽车解决方案RoadLINK引领V2X生态体系。近日,恩智浦又正式成为国家智慧网联汽车(上海)试点示范区新成员,全力推进中国首次基於DSRC技术的车辆网相关技术规范的测试与研发。


雷达感测器,无人驾驶的「顺风耳」

伴随自动驾驶不同层级的演进,每辆车上会安装更多的雷达感测器,来助力实现更高级的自动驾驶。根据IHS Research预测,从2016-2019年,汽车雷达感测器的市场年均增长率将达到27%,预计2021年的市场需求总量将达到5000万。恩智浦推出了邮戳大小(7.5mm * 7.5mm)的单晶片77GHz高解析度RF CMOS IC雷达晶片,能准确提供汽车行驶环境的相关资料。恩智浦该款车用雷达晶片的超小尺寸使其可以近??隐形地安装在汽车的任意位置,且其功耗比传统雷达晶片产品低40%,为汽车感测器的设计安装提供了极大便利。


ADAS系统,思考决策

复杂拥挤的路面和瞬息万变的车况让智慧网联汽车只有一双「千里眼」和一对「顺风耳」还远远不够。虽然一系列互补感测器可以绘制出汽车周围环境的高精度地图并准确检测物体,为了做出精确且安全的驾驶操作,汽车还需要配备一个「终极大脑」,快速的处理并整合多条资讯流,并最终完成汽车驾驶操作。


Bluebox平台,无人驾驶的「终极大脑」

恩智浦设计研发的BlueBox平台为汽车制造商提供了现成的一体化自动驾驶计算解决方案。BlueBox是专为自动驾驶设计的中央计算引擎。不仅能够为无人驾驶提供人工智慧,还为车间通讯和多重感测器提供介面支援,充当车辆的「神经系统」。


在无人驾驶车辆系统中,多个感测器资料流程都汇入BlueBox引擎,资料流程结合起来,将车辆周围的物理环境创造一个360。即时模型。平台具有恩智浦晶片支援的LIDAR系统、雷达和视觉节点,恩智浦S32V处理器从中获取传感资料登录,通过传感融合能力创造一个地图。S32V包括了图形引擎,专门带有高品质图形处理加速器,还带有汽车级别的功能性安全引擎。


根据前瞻产业研究院《2016-2021年中国无人驾驶汽车行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》预计,目前高级辅助驾驶逐渐成熟,预计2019 年全球市场渗透率将超过25%。高级驾驶辅助系统等细分领域有??率先受益。机构预计,到2020年中国驾驶辅助系统市场规模在700亿-800亿元,年均复合增长率约60%。恩智浦以自动驾驶行业的大发展为契机,提供兼顾感应、思考与决策的自动驾驶技术与产品组合,凭藉60多年的汽车经验,积极推动产业变革的发生。


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