ADAS--高级驾驶辅助系统,利用各种传感器收集汽车内外的环境和车辆状态数据,再进行数据处理和驾驶决策,来帮助驾驶员做出更及时、更准确、更安全的驾驶行为。关于ADAS的话题,几乎所有的目光都聚集在大数据、感知、决策等方面,而安全问题却被许多人渐渐忽略。
是谁在为ADAS保驾护航?国内外车厂在ADAS方面有哪些布局?
- 当今车厂在ADAS方面的布局
关于汽车安全,最早开始先有被动安全,如安全带、安全气囊。之后增加了主动安全,如紧急制动、盲点监测,以及传感器雷达、摄像头等,能够帮助车辆驾驶在其车道内,类似车道保持类的功能。目前,随着整个自动化程度的发展,汽车功能逐步增加。例如:定速巡航,可以选定周围的一辆车与之保持一定的距离;同时在慢车功能下,还有超车的功能。这些都是越来越热的ADAS话题。而当今,国内外的主机厂都把关注点放在了L2和L2+的平台开发上。
在国际上,知名车企纷纷宣布最新车型会搭载全新的ADAS L2及L2+平台。ADAS L2、L2+的一大区别是L2+可以让驾驶员脱手,因此高档车会通过L2+实现差异化。随着著名车企宣布:从2022年开始,生产的所有车辆ADAS L2将会成为标配,可以预见,2022年用户会有更多的选择,ADAS的发展也会达到一个新高度。
在国内,ADAS的一大趋势是主机厂开始在硬件上做更多的预埋工作。造车新势力选择和SoC合作伙伴牵手,推出性能强劲的ADAS域控制器平台。而传统车厂也在努力加速与SoC伙伴的合作,通过战略联盟进行更深度地绑定。
在ADAS系统中,传感器相当于汽车的眼睛。在传感器端,主机厂也在做积极的预埋,比如激光雷达作为L3的标志性传感器,在2021年和2022年发布的车型上,各大主机厂都有做一些硬件和软件的预埋。
作为全球汽车半导体芯片的领军者,英飞凌也在不断地调高市场对ADAS芯片的需求预测。
- ADAS背后的安全基石
为什么要说三遍,强调安全?
车上所有的系统都有其负责的部分,比如雷达,摄像头,超声波,激光雷达等感知系统负责车内整体感知。通过他们了解整个环境和驾驶的情况之后,具有高处理能力、高运算的处理器就会去做一些执行和规划。
无论做何种执行和规划,最终的落点都是汽车的执行机构,也是整个ADAS最后的一个救命基石。而执行机构的动态运动控制也是安全里面比较热门的话题,其包含三个方向上的控制纵向控制:
- 纵向控制:汽车的制动系统或电子稳定系统控制车辆距离、车速;
- 横向控制:通过电子助力转向,将车辆控制在车道内;
- 垂直控制:通过空气悬挂或者电磁悬挂,保证车辆行驶的舒适性及通用性,比如自主切换运动模式,雪地、越野、城市或节能模式。
为什么动态运动的三个方向上控制很重要?把汽车的ADAS中控比作大脑,三个方向控制比做手脚,就会很好理解。大脑给手脚发了指令,但手脚不能协调,那么大脑发的任何指令都是无效的。
有效的动态运动控制,就能够保证车辆的安全。从技术上来看,实现过程主要有三点:
1)需要有非常良好的硬件架构,而硬件架构里的核心就是微处理器,以及供电电源。当然,还需要一些外围设备,比如说一些通讯接口。微处理器,俗称MCU,英飞凌在MCU上有长足的经验,其中AURIX™单片机具有业界领先的功能安全,能做到ASIL-D安全等级,广泛用于安全气囊,悬挂控 制、发动机控制、电机控制等对于安全要求非常高的领域里面。
2)英飞凌对于AURIX™专门做了一套开发软件,按照非常高的功能安全等级的流程来开发,可以满足客户对于高可靠性、高稳定性的控制器需求。
3)在整个ADAS系统方面,英飞凌有非常多的研究,并且与顶级OEM、Tier 1共同合作,打磨需求,并慢慢的转化成专有技术,设计到芯片中,或者在软件里体现出来。
通过以上这三点,在整个的动态运动控制领域,英飞凌提供了丰富的解决方案。所有的这些解决方案,首先要稳住手脚,然后发展大脑,再去提升眼界,汽车才会更加的稳定可靠。
- ADAS解决方案
下图是典型的 ADAS域控制器的系统框图:
在整个ADAS系统里面,英飞凌可以提供控制端的大脑MCU——AURIX™ 单片机,来实现AEB自动刹车和ACC自适应巡航等功能。同时,因为AURIX™具有real time(实时)和高效的function safety(功能安全)的特点,可以帮助系统在实现功能的情况下,达到安全的高要求。
在ADAS方案上,英飞凌还可以提供非常丰富的产品,比如具有静电保护和浪涌电压保护的电源管理芯片,通讯方面有CAN LIN,CAN FD收发器,以及搭配着路径规划或者Camera processor的SoC所需要的一些程序,存储方面也有Nor Flash等等。同时,英飞凌亦可提供一些高边开关,起到电路的保护作用。
ADAS的发展目前已经走做了一条“高速”路上,为ADAS客户带来更多的资源也迫在眉睫。
随着汽车平台的迭代速度越来越快,整车厂在开发平台的时候,可以在芯片硬件完成之前,使用英飞凌工具链合作伙伴的一些虚拟开发平台,进行前期的开发,做软件布局和硬件功能的验证。
另外ADAS系统需要很多的原始数据,英飞凌的合作伙伴可以提供数据回放验证软件平台,帮助Tier 1与整车厂更容易实现软硬件的开发。
在通往自动驾驶的终极目标的道路上,ADAS系统扮演者基石的角色。在ADAS系统中,英飞凌不仅仅是芯片的供应商,还将多年来积累的生态圈的合作伙伴资源,带给了主机厂和Tier 1的合作伙伴。
未来ADAS的功能会越来越先进,越来越普及,越来越安全!
该文章来源于“英飞凌汽车电子生态圈”官方微信,英飞凌汽车电子生态圈对该内容拥有最终解释权。
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