技術(shù)開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)對持續(xù)提升自動駕駛安全至關(guān)重要

自動駕駛的技術(shù)協(xié)作有助于促進(jìn)自動駕駛和證明其是安全、高效和可行的。

自動駕駛汽車(AV)正迅速從炒作走向現(xiàn)實。Emerj最近的報告記載了11家最大的汽車廠商計劃，其中本田、豐田和雷諾日產(chǎn)最早將于明年開展計劃。然而，很明顯，部署批量生產(chǎn)的自動駕駛汽車比傳統(tǒng)汽車有更多的要求。自動駕駛需要與駕駛員、其他車輛、基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行積極的交互，并且需要更多的驗證。僅僅一個參與者是不能完成的，還需要自動駕駛生態(tài)系統(tǒng)中不同參與者之間的合作。最近的技術(shù)協(xié)作，如3M的下一代數(shù)字化智能代碼簽名技術(shù)和NVIDIA的DRIVE Constellation仿真平臺，已經(jīng)表明生態(tài)系統(tǒng)在實現(xiàn)自動駕駛汽車方面的重要性。

目前取得了一些進(jìn)展，盡管發(fā)生了一起引人關(guān)注的事故，3+級系統(tǒng)的安全記錄仍然表現(xiàn)出色。事實上，加州機(jī)動車管理局(DMV)對所有在其道路上測試自動駕駛汽車的公司編制并公布人為干預(yù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)；去年，Waymo的汽車行駛了120萬英里，干預(yù)率為每11,018英里干預(yù)1次。這一速度不僅接近2017年的一半，而且正迅速接近美國年平均里程 (13,476英里)，是英國年平均里程(7,134英里) 的1.5倍以上。

傳感器進(jìn)展

自動駕駛車輛的核心是感知技術(shù)。配以車輛之間、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信系統(tǒng)之間的低延遲以及由強(qiáng)大的基于人工智能(AI)的處理器詮釋的組合數(shù)據(jù)。

有3種核心傳感器技術(shù)：

• 激光雷達(dá)(LiDAR): 用于深度映射。目前的系統(tǒng)可超過100米距離，具備寬視場

• 雷達(dá)：用于運動測量(達(dá)300km/h)，物體檢測和跟蹤范圍達(dá)300m

• 攝像機(jī): 用于識別和分類

雖然并非所有車輛都將使用相同的傳感器組合(一些目前只使用雷達(dá)和成像，而另一些則使用LiDAR和成像)，但每增加一個傳感器都提供更多的數(shù)據(jù)，并通過傳感器融合互為補(bǔ)足，大大提高了整個系統(tǒng)和車輛的準(zhǔn)確性、安全性和可靠性。

每種核心傳感器技術(shù)都在不斷地進(jìn)步。安森美半導(dǎo)體得益于新一代硅光電倍增管(SiPM)和單光子雪崩二極管(SPAD)方案，正使LiDAR系統(tǒng)能夠探測更遠(yuǎn)的距離，即使是低反射率目標(biāo)，同時能減小系統(tǒng)的尺寸和成本。公司正在開發(fā)雷達(dá)技術(shù)，以相同的IC同時在短距離和遠(yuǎn)距離模式下工作，提高精度，降低功耗，減少器件數(shù)。在成像方面，傳感器如安森美半導(dǎo)體的Hayabusa系列等正提供更廣泛的分辨率選擇，以滿足自動駕駛車輛的多種需求。

由于先進(jìn)像素結(jié)構(gòu)的開發(fā)，Hayabusa系列產(chǎn)品還采用了領(lǐng)先業(yè)界的超級曝光模式，支持超過140 dB的高動態(tài)范圍(在包含非常暗和非常亮區(qū)域的具有挑戰(zhàn)性的場景中提供高質(zhì)量的圖像)，同時抑制LED閃爍 (LFM)，以減少日益流行的LED車輛、道路標(biāo)志和路燈光源的閃爍。

在傳感器技術(shù)和自動駕駛車輛生態(tài)系統(tǒng)方面取得進(jìn)展的另一個重要例子是車輛將能夠與道路基礎(chǔ)設(shè)施本身進(jìn)行通信。這可能是至關(guān)重要的，例如，能夠提醒車輛注意危險的道路狀況或前方發(fā)生的事故。

一個自動駕駛生態(tài)系統(tǒng)可以通過定義和便利車輛與道路網(wǎng)絡(luò)通信的方式來提高自動駕駛車輛的高效和安全性，從而獲得危險狀況或前方事故的警告。短距離無線通信是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)，但要在整個道路網(wǎng)絡(luò)中部署，成本也很高，而且很容易遭到黑客攻擊，因此需要建立安全機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)安全方案。

因此，3M也轉(zhuǎn)向了一種基于視覺的方法，最近宣布與安森美半導(dǎo)體合作以幫助改善那些配備自動駕駛功能的車輛的導(dǎo)航。這可與主要道路上的無線通信系統(tǒng)一起實施；在較小的道路和臨時路線上部署無線基礎(chǔ)設(shè)施可能不太可行。

圖像傳感器現(xiàn)在能夠“看到”的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類駕駛員，通過與3M共同開發(fā)圖像傳感器，可使用信號傳遞更多的信息，以進(jìn)一步協(xié)助駕駛員超越傳統(tǒng)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，并為邁向自動駕駛鋪平道路。合作的成果曾在1月份的CES上展出，安森美半導(dǎo)體的AR0234AT CMOS圖像傳感器集成3M的智能代碼簽名技術(shù)。

安森美半導(dǎo)體視覺技術(shù)的增加不僅提高準(zhǔn)確性，提供了冗余，并能在不能實行無線系統(tǒng)的情況下部署車輛到基礎(chǔ)設(shè)施的通信；這類系統(tǒng)的可視性還有助于在公眾中揭開這類技術(shù)的神秘面紗，從而有助于提高消費者對自動駕駛汽車技術(shù)的信任。

自動駕駛車輛的處理器面臨著相當(dāng)大的計算挑戰(zhàn)，不僅要融合不同傳感器的輸出，而且還要處理這些傳感器(特別是視覺系統(tǒng))產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。因此，生態(tài)系統(tǒng)對于指導(dǎo)各公司的技術(shù)開發(fā)和減輕汽車處理器的壓力至關(guān)重要。

這種開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)平臺的一個典型例子是NVIDIA DRIVE，這是個完整的硬件和軟件生態(tài)系統(tǒng)，使系統(tǒng)開發(fā)人員能夠協(xié)作和利用先進(jìn)的開發(fā)系統(tǒng)，加速自動駕駛車輛的設(shè)計和生產(chǎn)。DRIVE結(jié)合深度學(xué)習(xí)、傳感器融合和周邊視覺，以改變駕駛體驗，并符合可能最高的安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262 ASIL-D功能安全。

實施這生態(tài)系統(tǒng)的一個例子在3月份的GPU技術(shù)大會上展出，NVIDIA和安森美半導(dǎo)體演示了一個開放的、基于云的平臺，提供從圖像傳感器到NVIDIA DRIVE Constellation的實時數(shù)據(jù)。這支持對大規(guī)模測試和驗證的仿真，以加速開發(fā)安全、強(qiáng)固的無人駕駛車輛的進(jìn)展。

總結(jié)

交通業(yè)正在經(jīng)歷顛覆性的變革。幾乎所有車廠的自動駕駛車輛都將在未來幾年投產(chǎn)，這將為駕駛和社會帶來許多益處，尤其是道路交通事故的大幅減少。半導(dǎo)體是推動新興交通模式創(chuàng)新的核心。技術(shù)進(jìn)步迅速，但復(fù)雜性和困難也呈指數(shù)增長。汽車公司、技術(shù)公司、大學(xué)和政府必須協(xié)作，以安全、可靠和及時地部署自動駕駛車輛。生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)對于引導(dǎo)和加速發(fā)展以及證明自動駕駛汽車是安全、高效和可行的至關(guān)重要。