如Yole的分析師所說,進入新十年,“ADAS意味著正在幫助攀登2014年SAE定義的自動駕駛階梯,并贏得了“L2”、“L2+”和現在的“L2++”的華麗表演。但就自動駕駛而言,現實也許還不是一回事。”雖然如此,整個行業也在這一過程中為全自動車輛(AV)實現最高水平的自動化積累著更多的經驗。

文︱立厷

圖︱網絡

為了提高汽車的安全性,高級駕駛員輔助系統(ADAS)已經發展了十多年。將一組傳感器(主要是雷達和攝像頭)與強大的電子控制單元相結合,這項技術在過去十年中取得了很大突破。

美國《消費者報告》的研究表明,有57%的受訪者表示,其汽車中至少有一項ADAS功能,這使他們沒有發生車禍。漫漫車流當中,駕駛者少不了會低頭看手機,抬頭一看卻發現前車踩了剎車。有了采用雷達和攝像頭等關鍵傳感器和部件的ADAS,就可以避免這種情況發生,保證汽車的安全功能。

學術研究也證明,自動緊急制動(AEB)能夠將追尾事故減少40%,并能將相關死亡人數減少15%。高科技為“零愿景”(無事故駕駛)理念在全球傳播做出了貢獻。

ADAS功能漸成車輛標配

現在,ADAS功能在許多汽車上都已成為標配。美國國家安全委員會、J．D Power、AAA和消費者報告共同為這些ADAS功能命名。ADAS術語很多,以美國2020款豐田不同車型ADAS功能為例,就有:FCW(前方碰撞預警)、CABE(城市自動緊急制動)/HABE(高速公路自動緊急制動)、PED．AEB(行人自動緊急制動)、LDW(車道偏離警告)、LKA(車道保持輔助)、BSW(盲點警告)、RCTW(后方交叉路口警告)等。

2020款豐田ADAS功能

其中一些功能是監管機構強制要求的,而另一些功能則有助于汽車制造商提高汽車安全等級;不同地區監管機構對ADAS功能的強制要求也不一樣。

不同地區監管機構的強制ADAS要求

ADAS對半導體要求越來越高

圍繞著跨越2025-2026的車型,領先主機廠正在采用下一代架構。這意味著要明確這些車型的長相、內部結構、智能及其與未來發展方向的交匯點。

西門子數字工業軟件公司負責自動駕駛和ADAS高級主管David Fritz說:“主機廠已經頓悟,把精力花在對整個系統建模上會更有意義,這樣就可以知道,當把所有部分放在一起時,將真正解決這個大而復雜的問題。它將汽車行業推向了用半導體制造智能手機、數字電視一樣的領域,即先了解應用,然后去構建——而不是先構建,并相信它們都會組合在一起。”

汽車的功能越來越多,支持系統的芯片本身也變得越來越復雜。例如ADAS已不再是單獨的域控制器,許多之前分開的功能已被集成在一起。Synopsys汽車IP部門經理Ron Digiusepe說:“當行業繼續從分布式架構整合到多SoC復雜功能時,控制器必須在一個集中的模塊上執行多個ADAS功能,所以需要多核處理器。它還必須支持AEB或LKA等ADAS視覺應用。AEB將利用激光雷達和雷達等多種類型傳感器和多種算法,如人工智能(AI)、基于視覺的算法。這就需要更復雜的處理,因此,這些ADAS域控制器中會用到16nm或14nm finFET工藝芯片,而且還在向7nm甚至5nm finFET工藝推進,以放入針對多個應用的多處理器核,比如8到12個Arm 64位高端核,還有AI/視覺加速器、DSP加速器。”

從ADAS到自動駕駛汽車的經典五域架構

Arm最近發表的一份報告強調了向異構計算的遷移。車載ADAS等系統正變得越來越復雜和相互關聯。Arm表示,需求的多樣性既需要一種整體的電子設計方法,也需要更加異構的計算架構。