【技术】自动驾驶汽车产品化设计将面临的五大挑战

2019-06-20 Renesas
Renesas Renesas Renesas Renesas

汽车技术已取得惊人的创新和进步——从帮助车辆“看清”驾驶环境的LIDAR(激光雷达)、雷达、摄像头和其它传感器,到为自动驾驶汽车中生成的海量数据提供智能的CPU与SoC。在从消费型到商用型自动驾驶汽车原型研发方面,汽车工业已获得巨大进步。而最大的问题是,怎样才能让自动驾驶汽车成为主流?


测试车辆为量产奠定了基础,但从目前道路上行驶的那些测试原型,到可随时从经销商处购买的自动驾驶车辆成品,并不是一个直接的过渡的过程。测试车辆为工程师提供了研究、学习和改进的环境;它构成了一个反馈回路,工程师可以在这个回路中不断地改进他们的系统,并在真实环境下测试新的想法。测试车辆可能不会一帆风顺,但工程团队会从这些结果中学习并改进,为产品化做好准备。


产品化的自动驾驶汽车所要求的标准会更高。车辆必须始终安全地工作;这意味着其不仅必须具有失效保护功能,还必须在故障发生时也能运行。这是一个巨大的工程技术挑战。以下列出了汽车工程师在自动驾驶汽车产品化的道路上会面对的五个问题。


Q
针对L3-L5等级(驾驶员可移开视线)的功能,数据和测试需求是如何变化的?
A

L3-L5等级车辆的标准非常严苛。在这些等级中,人类不能有参与性,而且也没有人员作为后援。ISO 26262 ASIL标准要求车辆具备新的功能和性能,以满足日益增长的安全要求。如今,设计用于失效保护的车辆系统功能安全性成为最前沿的技术。随着L3-L5等级车辆的推进,系统必须能够在失效时运行;即使发生故障,系统也需要保证功能完全可操作,或降级运行。


因此,系统必须接受测试,以能够处理所有“假设”的状况。这表示需要设定结合了仿真和车辆级测试的多个测试场景,包括需要随时就位的紧急制动功能,以及当车辆发生故障时能够将车辆导航到最近安全停车地点的车辆控制装置。还需要确定为了训练相关系统,需要收集多少数据才足够使用;这些所收集的数据有助于解决所有的“假设”情况。


Q
如何保证分布式架构所需的时间同步?
A

在动态变化的环境中,只有当得知数据来自同一时间点时,才能整合或比较来自不同来源的数据(用于诊断)。随着越来越多的传感器、雷达、摄像头和LIDAR分布在整个车辆上,如何即时理解各种数据之间的相互关联是非常重要的。


中央控制单元要求收集实时、准确的数据来获得所有需要的信息,从而以最低的延迟决定应当做什么操作。对于L3-L5等级自动驾驶汽车所需的机器学习模型而言,精确的时间同步也是必不可少的。所以其挑战在于所获取的数据点可能来自以不同速度输入的不同来源。以传感器融合为例,与高级传感器融合数据相比,提供行车环境详细信息的底层传感器融合数据需要更多的带宽和更复杂的时间同步。时间同步标准也因网络协议而异,这为汽车工程师带来了更多的复杂性。以太网TSN(时间敏感网络)和以太网AVB(音频视频桥接)为汽车控制系统提供了一种实现时间同步的网络方式。GNSS则是另一种方式,特别对于自主导航系统而言。


Q
如何满足传感器和摄像头的要求?
A

L1-L2等级的车辆仍需要人员的参与,而对于L3-L5等级车辆,摄像头、雷达、LIDAR和其它传感器必须充当汽车的“眼睛”。因此,他们需要解决几个问题,包括来自多个来源和在多种环境条件下进行操作的各种数据。传感器和摄像头必须能够高精度地检测到车辆周围的多种特征,带来一致、舒适、安全的驾驶体验。这包括人类驾驶员会看到并采取行动的所有非正常道路情况,例如:意外跑到路上的动物、不遵守交通规则的其它车辆、坑洼的路面,或从意想不到的地点过马路的行人。视觉系统还必须在晴天、雨天、雪天、雾天等天气条件下工作。基于高精度视觉处理和传感器融合技术的视觉系统,以及为计算机视觉进行优化的高性能硬件,提供了所需的计算能力与软件能力,以支持汽车中越来越多的传感器和摄像头所需的更复杂需求。


Q
怎样才能在保证这些系统运行所需计算能力的同时降低功耗?
A

产量给成本带来压力,从而带动工程技术创新。当谈论自动驾驶车辆设计中计算能力面临的挑战时,也同时在探讨功耗问题。对于L3-L5等级的车辆,需要在满足所需的成本要求及更低功耗的条件下,尽可能地加强计算性能。解决这一问题的方法之一是通过优化。例如,软件是产生大量功耗的环节,而这与微处理器、GPU和其它芯片如何架构有很大关系。功能安全需求的提高,带来了额外的挑战。故障操作需要三重冗余;故障静默机制亦需要冗余系统;而汽车不能提供无限的动力。高温也是一个问题,因为热耗散随着功耗的增加而增加。专用硬件加速器使处理器能够以非常低的功耗满足特定的应用程序性能要求。了解未来系统的需求并专门针对这些需求设计硬件加速器,将可以实现经济高效且节能的自动驾驶系统。


Q
如何利用现有的ADAS投资更有效地进行大规模生产?
A

随着市场转向互联汽车,汽车产业界已围绕主动安全性功能的开发与部署,建立了一个广泛的专业知识库。高级紧急制动、自动巡航控制、车道辅助、十字路口交通警报、环视系统、交通堵塞辅助和自动停车:对于从入门到高端的各级别的汽车来说,这些功能变得越来越普及。当自动驾驶系统从测试和模型变为主流产品时,它们也面临着类似的挑战。汽车行业可以利用先前的ADAS投资和经验教训来解决当前的挑战,允许不同程度的自动驾驶级别存在,并最终实现完全自动驾驶。


技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 82

本文由微电子Chensir转载自Renesas,原文标题为:芯文芯事丨自动驾驶汽车设计将面临的五大挑战,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关研发服务和供应服务

评论

   |   

提交评论

全部评论(82

  • plhust Lv7. 资深专家 2019-10-01
    不错
  • Wayne Lv7. 资深专家 2019-07-29
    学习
  • Chan Lv8. 研究员 2019-07-29
    学习
  • 芬里安 Lv7. 资深专家 2019-07-28
    学习
  • 用户58604703 Lv5. 技术专家 2019-07-28
    支持
  • V766 Lv7. 资深专家 2019-07-28
    学习了
  • 有容乃大 Lv9. 科学家 2019-07-27
    学习了
  • 用户62733699 Lv7. 资深专家 2019-07-26
    学习
  • 用户62733699 Lv7. 资深专家 2019-07-25
    学习
  • 闲云 Lv7. 资深专家 2019-07-23
    介绍的不错
展开更多评论

相关推荐

瑞萨电子宣布加入AVCC联盟,加速自动驾驶汽车发展

2019 年 10 月 30 日, 瑞萨电子株式会社今日宣布加入AVCC联盟(Autonomous Vehicle Computing Consortium,自动驾驶汽车计算联盟) ,成为其核心成员。 瑞萨电子与包括整车厂商、一级供应商及其它半导体厂商等在内的汽车生态系统领导者携手,共同助力解决自动驾驶汽车在实现量产过程中面临的最重大挑战。

2019-10-31 -  行业资讯

LX Semicon电机驱动器&MCU选型表

LX Semicon电机驱动器&MCU选型表包含32位通用MCU、2ch H-桥电机驱动器、三相电机驱动器三个品类,主要包含以下参数,Operating Temperature(℃):-40℃ ~ 85℃;Power (V):3.9 to 5.5V、2.7 to 5.5V、Max.20V、Max.28V;competitor:Toshiba、Renesas、TI。

产品型号
品类
封装/外壳/尺寸
Power (V)
Grade certification standard
competitor
External High Speed OSC(MHz)
External Low Speed OSC(KHz)
Operating Temperature(℃)
Maximum Frequency(MHz)
SRAM(Kbyte)
SW31100
32位通用MCU
LQFP 64 (10*10, 0.5pitch)
3.9 to 5.5V
IEC 60730 supported
Toshiba
10MHz
32.768kHz
-40℃ ~ 85℃
35MHZ
12 Kbyte

选型表  -  LX Semicon 立即选型

【技术】罗杰斯分享自动驾驶汽车毫米波雷达设计趋势及PCB材料解决方案

这篇文章就将简要说明毫米波雷达的一些应用场景,设计趋势;以及就毫米波雷达天线设计中的关键PCB材料的选型考虑、PCB材料的关键特性等方面来展开讨论。

2021-05-28 -  新技术 代理服务 技术支持 采购服务

探讨晶体振荡器在自动驾驶汽车中的关键应用领域以及晶体振荡器是如何发挥重要作用的

随着自动驾驶汽车技术的迅速发展,许多关键组件的性能直接影响着车辆的安全性和可靠性。在这些组件中,晶体振荡器发挥着至关重要的作用,确保各种电子系统的精确运行和协调。本文将探讨晶体振荡器在自动驾驶汽车中的关键应用领域以及晶体振荡器是如何发挥重要作用的。

2024-12-12 -  技术探讨 代理服务 技术支持 采购服务

【应用】TVS用于保护自动驾驶汽车通信模组、高速以太网络、HDBaseT、CAN和LIN总线系统

本文介绍TVS二极管/TVS二极管阵列用于保护自动驾驶汽车“车辆对车辆(V2V)”和“车辆对基础设施(V2I)”通信模块、高速以太网络、HDBaseT、CAN和LIN总线系统等,Littelfuse SM24CANB TVS二极管阵列等器件可保护CAN和LIN数据线免受ESD和其它过电压瞬变的影响,汽车HDBaseT数据线可以采用低电容TVS二极管阵列AQ2555NUTG来进行ESD保护。

2020-01-19 -  应用方案 代理服务 技术支持 采购服务

自动驾驶汽车激光雷达散热,金菱通达导热凝胶XK-G40大有可为:不固化、不垂流、不外溢,服役寿命超过10年

在自动化驾驶技术日益成熟的今天,激光雷达作为车辆“双眼”的重要组成部分,其性能直接影响到自动驾驶汽车的安全性和可靠性。为了确保激光雷达在各种复杂环境下的正常工作,高效的热管理方案显得尤为重要。金菱通达导热凝胶XK-G40在自动化驾驶汽车激光雷达散热应用中表现出色,成为了众多工程师的首选。

2024-09-29 -  器件选型 代理服务 技术支持 采购服务

【应用】宽频8~156.25MHz车规晶振4YAA40000091VF50Q5用于自动驾驶汽车,符合AEC-Q200认证

应达利电子股份有限公司拥有自主工厂,且是国内最早取得IATF 16949认证的厂商之一,其车规晶振4YAA40000091VF50Q5等料号早已应用在各大汽车品牌。4YAA40000091VF50Q5属于3.2mmX2.5mm封装。

2023-07-01 -  应用方案 代理服务 技术支持 采购服务

【IC】黑金刚推出采用MIPI A-PHY输出接口的相机模组NCM25-AC,有效像素1920x1280,满足自动驾驶汽车需求

Nippon Chemi-Con宣布开发出采用MIPIA-PHY的相机模组,MIPIA-PHY是下一代汽车电子产品的超高速接口标准。Nippon Chemi-Con的目标是相机模组市场的商业应用,预计该市场将出现与自动驾驶汽车和高级驾驶辅助系统(ADAS)相关的需求。

2023-05-18 -  新产品 代理服务 技术支持 采购服务

Littelfuse针对自动驾驶汽车(AV)控制电路提供一站式保护方案

除非车辆的电子电路具有高度的可靠性和抗电冲击能力,否则自动驾驶汽车(AV)所提供的安全性和便利性无法实现。通过提供过流保护,瞬态浪涌保护,静电放电保护和反极性保护,设计人员可以大大降低电路故障的风险。Littelfuse为自动驾驶汽车提供一站式保护方案。

2021-03-05 -  原厂动态 代理服务 技术支持 采购服务

Littelfuse保护自动驾驶汽车(AV)控制电路解决方案,实现高度安全性和便利性

除非车辆的电子电路具有高度的可靠性和抗电冲击能力,否则自动驾驶汽车(AV)所提供的安全性和便利性无法实现。通过提供过电流保护、瞬态浪涌保护、静电放电保护和反极性保护,设计人员可以大大降低电路故障的风险。本文Littelfuse将详细进行分析。

2021-03-28 -  原厂动态 代理服务 技术支持 采购服务

【应用】Parker Chomerics EMI屏蔽材料助力解决下一代自动驾驶汽车电磁兼容性问题

Parker Chomerics推出的CHOFORM Form-In-Place自动EMI垫片材料以及PREMIER™PBT-225两款EMI屏蔽材料,非常适用于未来自动驾驶汽车中的电磁屏蔽。

2019-03-22 -  应用方案 代理服务 技术支持 采购服务

【产品】LIDAR技术让全自动驾驶汽车轻松实现“眼观四路”

EPC的eGaN FET可让LIDAR实现更高分辨率和更高精度。

2017-09-08 -  新产品 代理服务 技术支持 采购服务

【应用】用于连接自动驾驶汽车的高级电路保护,缓解ESD影响

在本世纪初,汽车安装了许多基本独立的电子系统。从那时起,连接性的增长以及人工智能和机器学习的兴起极大地改变了汽车电子产品。各种类型的车辆都变成了复杂的,相互连接的通信中心,而自动驾驶汽车的功能只会提高这种复杂性的水平。Littelfuse介绍了用于自动驾驶汽车的高级电路保护。

2020-01-18 -  应用方案 代理服务 技术支持 采购服务

【产品】面向扩增实景和全自动驾驶汽车应用的高分辨率eGaN FET

EPC推出全新的EPC2040氮化镓场效应晶体管具备超快速开关性能,可以支持需要更高分辨率及准确性、使用脉冲式镭射驱动器的应用,如扩增实景系统及全自动驾驶汽车,利用光学遥感技术、三维感测的导航系统。

2018-05-17 -  新产品 代理服务 技术支持 采购服务
展开更多

电子商城

查看更多

品牌:RENESAS

品类:芯片

价格:¥54.1044

现货: 0

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:RENESAS

品类:16-BIT MCU

价格:¥5.5190

现货:910,635

品牌:RENESAS

品类:Diodes

价格:¥0.0511

现货:292,500

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥1.2134

现货:263,268

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥1.9902

现货:222,500

品牌:RENESAS

品类:MCU

价格:¥5.1500

现货:200,000

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥6.0884

现货:196,984

品牌:RENESAS

品类:microcontroller

价格:¥2.8532

现货:188,410

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥0.9533

现货:155,504

品牌:RENESAS

品类:晶体管驱动器

价格:¥12.1593

现货:141,383

品牌:RENESAS

品类:MOSFET

价格:¥0.7526

现货:121,731

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

查看更多

授权代理品牌:接插件及结构件

查看更多

授权代理品牌:部件、组件及配件

查看更多

授权代理品牌:电源及模块

查看更多

授权代理品牌:电子材料

查看更多

授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

查看更多

授权代理品牌:电工工具及材料

查看更多

授权代理品牌:机械电子元件

查看更多

授权代理品牌:加工与定制

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面