淺析恩智浦“無(wú)人駕駛”的底層技術(shù)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”逐步滲透進(jìn)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(dòng)終端，并逐步走向真正的“無(wú)人駕駛”。“無(wú)人駕駛”依據(jù)其“自動(dòng)化”程度可以分為四級(jí)：第一級(jí)，特定功能的自動(dòng)駕駛，僅實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航控制、自動(dòng)剎車和車道保持功能；第二級(jí)，合并功能的自動(dòng)駕駛，實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)停車入位、交通堵塞時(shí)提供輔助、帶轉(zhuǎn)向的緊急剎車等；第三級(jí)，有限的自動(dòng)駕駛，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)并線、基于車道中線定位的自適應(yīng)巡航控制、自主停車入位；第四級(jí)，完全自動(dòng)駕駛，真正實(shí)現(xiàn)高速路自動(dòng)駕駛儀，停車入庫(kù)領(lǐng)航儀。前三級(jí)“無(wú)人駕駛”的實(shí)現(xiàn)就需要搭載高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)。

ADAS(Advanced Driver Assistance System)是利用安裝在車上的各種互補(bǔ)傳感器，如雷達(dá)、超聲波、V2X技術(shù)等，在汽車行駛過(guò)程中實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境并收集數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)算與分析，預(yù)先讓駕駛者察覺(jué)到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，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(shí)現(xiàn)“無(wú)人駕駛”就需要配備多個(gè)互補(bǔ)傳感器，如雷達(dá)、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(guò)對(duì)汽車周圍事物和環(huán)境的感知和監(jiān)測(cè)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)再交由駕駛系統(tǒng)處理，讓汽車可以在各種條件下完成自適應(yīng)巡航控制、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)、車道偏離警告、夜視、車道保持輔助和碰撞警告系統(tǒng)，具有自動(dòng)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)干預(yù)功能。

V2X技術(shù)，無(wú)人駕駛的“千里眼”

V2X技術(shù)，即車對(duì)車及車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)在肉眼察覺(jué)和駕駛輔助系統(tǒng)探測(cè)之前發(fā)現(xiàn)交通堵塞或交通風(fēng)險(xiǎn)，并向數(shù)百米范圍內(nèi)發(fā)出預(yù)警信息的方式，使車輛有效接收如危險(xiǎn)路況、突發(fā)擁堵、交通搶險(xiǎn)或道路作業(yè)工地等交通信息；除此之外，配備有V2X互聯(lián)設(shè)備的車輛還可以接收來(lái)自智能道路信號(hào)的信息，并自動(dòng)識(shí)別交通燈的運(yùn)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(shù)對(duì)于未來(lái)無(wú)人駕駛和智能交通系統(tǒng)建設(shè)至關(guān)重要。恩智浦積極參與最早期V2X技術(shù)試驗(yàn)，并憑借2013年推出的首款互聯(lián)汽車解決方案RoadLINK引領(lǐng)V2X生態(tài)體系。前不久，恩智浦又正式成為國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)新成員，全力推進(jìn)中國(guó)首次基于DSRC技術(shù)的車輛網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的測(cè)試與研發(fā)。

雷達(dá)傳感器，無(wú)人駕駛的“順風(fēng)耳”

伴隨自動(dòng)駕駛不同層級(jí)的演進(jìn)，每輛車上會(huì)安裝更多的雷達(dá)傳感器，來(lái)助力實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的自動(dòng)駕駛。據(jù)IHS Research預(yù)測(cè)，從2016—2019年，汽車?yán)走_(dá)傳感器的市場(chǎng)年均增長(zhǎng)率將達(dá)到27%，預(yù)計(jì)2021年的市場(chǎng)需求總量將達(dá)5 000萬(wàn)。恩智浦推出了業(yè)內(nèi)首個(gè)郵戳大小(7.5 mm ×7.5 mm)的單芯片77 GHz高分辨率RF CMOS IC雷達(dá)芯片，能準(zhǔn)確提供汽車行駛環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)。恩智浦該款車用雷達(dá)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(tǒng)雷達(dá)芯片產(chǎn)品低40%，為汽車傳感器的設(shè)計(jì)安裝提供了極大便利。

BlueBox平臺(tái)，無(wú)人駕駛的“終極大腦”

復(fù)雜擁擠的路面和瞬息萬(wàn)變的車況讓智能網(wǎng)聯(lián)汽車只有一雙“千里眼”和一對(duì)“順風(fēng)耳”還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。雖然一系列互補(bǔ)傳感器可以繪制出汽車周圍環(huán)境的高精度地圖并準(zhǔn)確檢測(cè)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(gè)“終極大腦”，快速地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(dǎo)體廠商，恩智浦設(shè)計(jì)研發(fā)的BlueBox平臺(tái)為汽車制造商提供了現(xiàn)成的一體化自動(dòng)駕駛計(jì)算解決方案。BlueBox是專為自動(dòng)駕駛設(shè)計(jì)的中央計(jì)算引擎，不僅能夠?yàn)闊o(wú)人駕駛提供人工智能，還為車間通信和多重傳感器提供接口支持，充當(dāng)車輛的“神經(jīng)系統(tǒng)”。

在無(wú)人駕駛車輛系統(tǒng)中，多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)流都匯入BlueBox引擎，數(shù)據(jù)流結(jié)合起來(lái)，將車輛周圍的物理環(huán)境創(chuàng)造一個(gè)360°實(shí)時(shí)模型。平臺(tái)具有恩智浦芯片支持的LIDAR系統(tǒng)、雷達(dá)和視覺(jué)節(jié)點(diǎn)，恩智浦 S32V處理器從中獲取傳感數(shù)據(jù)輸入，通過(guò)傳感融合能力創(chuàng)造一個(gè)地圖。S32V包括了圖形引擎，專門帶有高質(zhì)量圖形處理加速器，還帶有汽車級(jí)別的功能性安全引擎。

(來(lái)源：俞慶華)