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FPGA在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛過(guò)程中的應(yīng)用

電子工程師 ? 來(lái)源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-11-05 17:34 ? 次閱讀
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作為汽車(chē)從傳統(tǒng)功能車(chē)向智能車(chē)升級(jí)的一項(xiàng)過(guò)渡技術(shù),ADAS隨著汽車(chē)電子的快速發(fā)展,以及相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)和消費(fèi)需求的不斷提升,近兩年開(kāi)始在量產(chǎn)車(chē)上廣泛搭載,成為越來(lái)越多新車(chē)的“標(biāo)配”。受攝像頭成本較低以及圖像處理技術(shù)日趨成熟等因素的助推,目前前端攝像頭系統(tǒng)和360°全景影像系統(tǒng)的市場(chǎng)標(biāo)配率比較高。

前端攝像頭等系統(tǒng)可提供以下功能:LKW = 車(chē)道保持提醒LKA = 車(chē)道保持輔助AEB = 自動(dòng)緊急制動(dòng)TSR = 交通標(biāo)志識(shí)別

全景視圖可提供以下功能: 自動(dòng)泊車(chē)輔助 拖車(chē)角度檢測(cè) 對(duì)象檢測(cè)

賽靈思能提供種類(lèi)豐富的產(chǎn)品,包括純 FPGA 產(chǎn)品和/或 SoC(ARM 核 + FPGA)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品提供獨(dú)特的靈活性,能為前端攝像頭、全景攝像頭等提供解決方案。各代系統(tǒng)要求各不相同,創(chuàng)新正在持續(xù)推進(jìn)。因此,芯片解決方案需要適應(yīng)不斷變化的要求。FPGA 技術(shù)助力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建自己的硬件加速器或 AI 引擎,提高處理效率。在許多情況下,僅僅擁有高性能 CPU 是不夠的,還需要硬件加速器來(lái)分擔(dān) CPU 的工作,減少實(shí)現(xiàn)功能所需的軟件。

FPGA讓自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)更具靈活性當(dāng)前處于自動(dòng)駕駛發(fā)展的“試錯(cuò)”階段,算法的更新迭代周期非常短,這給FPGA更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。以ADAS報(bào)警為例, ADAS 系統(tǒng)提醒是被動(dòng)式的,但也有可能是主動(dòng)式的。減少“誤報(bào)率”主要是要在系統(tǒng)級(jí)解決的問(wèn)題。增加傳感器數(shù)量,提高傳感器融合,這都有助于確保誤報(bào)率的降低。賽靈思技術(shù)能為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)以下優(yōu)勢(shì)。

DAPD = 數(shù)據(jù)匯總、預(yù)處理和分配,在眾多系統(tǒng)中傳感元素是不斷變化的。例如,成像器的分辨率在變,或者攝像頭和雷達(dá)數(shù)據(jù)需要融合。采用 FPGA 技術(shù),不僅能適應(yīng)于不同要求,還能創(chuàng)建適當(dāng)?shù)慕缑妫瑵M(mǎn)足配置要求。

OTA 芯片技術(shù)是另一大獨(dú)特功能。許多 ECU 具備無(wú)線 (OTA) 更新功能,因此,運(yùn)行在 SoC 上的軟件可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)行升級(jí)。就賽靈思而言,我們能更新軟件,還能更新硬件配置。軟件更新通常受限于硬件配置,但對(duì)于我們來(lái)說(shuō),我們可以改變這兩種情況。這就意味著我們能為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供更高的靈活性。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)往往與規(guī)模有關(guān)。隨著體量的增長(zhǎng),成本就會(huì)顯著下降。自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)輛通常為車(chē)隊(duì)運(yùn)行模式,車(chē)隊(duì)車(chē)輛數(shù)量不同,通常為幾百臺(tái)。乘用車(chē)和卡車(chē)市場(chǎng)規(guī)模為每年約 1 億臺(tái)。從年化角度看,我們可以看到,相對(duì)于整體汽車(chē)市場(chǎng)而言,自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)輛車(chē)隊(duì)的規(guī)模非常小。此外,工程開(kāi)發(fā)成本非常高,而且還要攤薄到極少的產(chǎn)品數(shù)量上,這就導(dǎo)致感知成本大幅提升。賽靈思技術(shù)能夠提供幫助,因?yàn)槲覀兡鼙苊鈱?duì)已有基礎(chǔ)技術(shù)的重復(fù)“再造”。

賽靈思 SoC 器件正應(yīng)用于激光雷達(dá)、4D 雷達(dá)、全景攝像頭和前端攝像頭等應(yīng)用領(lǐng)域。您無(wú)需為每個(gè)系統(tǒng)都采用不同的 SoC,而只需使用賽靈思技術(shù)支持所有系統(tǒng),這就能提高體量,從而降低價(jià)格。更重要的是,您還能針對(duì)多應(yīng)用 ECU 重用軟件框架,從而降低工程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成本。

我們已將最近的 MPSOC 認(rèn)證到 ASIL C 級(jí),以便為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供幫助。我們將繼續(xù)支持市場(chǎng)對(duì)功能安全性的需求。關(guān)鍵在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須應(yīng)對(duì)高難度挑戰(zhàn),開(kāi)發(fā)出支持“故障下工作模式”和“半故障半正常模式”的系統(tǒng)。也就是說(shuō),設(shè)計(jì)方案要具有足夠的穩(wěn)健性,即便系統(tǒng)發(fā)生故障,也有足夠的冗余,能夠繼續(xù)發(fā)揮有限的功能,可以讓車(chē)輛進(jìn)入安全的停放點(diǎn),或者繼續(xù)以有限的功能運(yùn)行。

另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是我們將會(huì)看到商業(yè)車(chē)隊(duì)實(shí)現(xiàn)方案的普及,這種車(chē)隊(duì)規(guī)模有限,隨后我們才能看到市場(chǎng)中普通消費(fèi)者的廣泛認(rèn)可。商業(yè)部署是測(cè)試床,有助于開(kāi)發(fā)人員收集數(shù)據(jù),提升功能,并建立消費(fèi)者買(mǎi)家的信心。

未來(lái)自動(dòng)駕駛的創(chuàng)新方向無(wú)人駕駛汽車(chē)已經(jīng)出現(xiàn),而且也在以小型車(chē)隊(duì)的形式部署用于共享汽車(chē)和快遞行業(yè)。問(wèn)題在于無(wú)人駕駛汽車(chē)的價(jià)格何時(shí)才能降到普通消費(fèi)者能接受的水平。這很難預(yù)測(cè),但應(yīng)該會(huì)在 2025 年后才能實(shí)現(xiàn)。有關(guān)產(chǎn)品不得不從單純的外部傳感能力出發(fā),不斷發(fā)展以提高車(chē)內(nèi)傳感能力。圍繞自動(dòng)駕駛的熱點(diǎn),引發(fā)的一系列產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、生態(tài)的變革和創(chuàng)新才剛剛開(kāi)始,應(yīng)創(chuàng)建新特性來(lái)滿(mǎn)足以下要求:

提醒遺落物品,在共享汽車(chē)用例中,能夠識(shí)別墨鏡、手機(jī)、雨傘等物品,確保您下車(chē)時(shí)不會(huì)遺落在車(chē)上。 優(yōu)化安全氣囊部署:乘客乘車(chē)的座位和方向不再固定。攝像頭需要確定部署安全氣囊的最佳方式,以保護(hù)乘客安全。

新用戶(hù)界面幫助乘客與車(chē)輛互動(dòng),告知車(chē)輛要去的目的地,以及如何使用娛樂(lè)系統(tǒng)。

創(chuàng)新不僅能夠持續(xù)推進(jìn)無(wú)人駕駛功能的發(fā)展,還會(huì)還改進(jìn)無(wú)人駕駛汽車(chē)與乘客之間的互動(dòng)。

持續(xù)投資中國(guó)市場(chǎng)中國(guó)市場(chǎng)是汽車(chē)行業(yè)最大的市場(chǎng)之一,它也在推進(jìn)汽車(chē)從燃油發(fā)動(dòng)機(jī)向汽車(chē)電氣化的發(fā)展。電氣化和自動(dòng)駕駛技術(shù)將成為兩大趨勢(shì)。賽靈思會(huì)繼續(xù)向中國(guó)市場(chǎng)投資,推進(jìn)市場(chǎng)整合發(fā)展。其中一個(gè)例子就是我們收購(gòu)了總部位于中國(guó)北京的提供 AI 技術(shù)的初創(chuàng)公司深鑒科技。

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原文標(biāo)題:FPGA在自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中扮演怎樣的角色?

文章出處:【微信號(hào):FPGAer_Club,微信公眾號(hào):FPGAer俱樂(lè)部】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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