當我們激動地談?wù)撐磥砥嚨臅r候，你可能會認為完全自動駕駛汽車這個想法真大膽，在多向前邁幾步，我們就能實現(xiàn)它。但事實上，我們還沒有走到那一步，有些懷疑論者甚至認為前路困難重重，我們永遠也不可能實現(xiàn)。但作為工程師，我們知道自動駕駛一定能夠?qū)崿F(xiàn)。問題的關(guān)鍵在于實現(xiàn)還需要多久、最佳路線是哪一條以及需要付出多少成本。
我們展開一張地圖，看看可以如何從汽車電子設(shè)備的角度來實現(xiàn)這個目標。首先要知道把所有不同的元件組合在一起實現(xiàn)無縫連接的安全性能是一項很大的工程。好消息是，我們已經(jīng)初窺門徑：今天的先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)已經(jīng)包括了緊急制動輔助、線控轉(zhuǎn)向和防撞等功能。如果想實現(xiàn)在每一輛車上都配備這樣的先進技術(shù)，相關(guān)系統(tǒng)必須先實現(xiàn)高性能、低成本和低功耗的目標。而這正是協(xié)同設(shè)計鏈生態(tài)系統(tǒng)擅長并且持續(xù)在優(yōu)化的領(lǐng)域。這些核心工程理念是一個指南針，將在地圖上為我們導(dǎo)航，引導(dǎo)我們最終實現(xiàn)自動駕駛。
汽車的開源開發(fā)
近期，雷諾正與 ARM 合作開放旗下 Twizy 車型的軟件和硬件架構(gòu)。開源開發(fā)可以加快新功能的研發(fā)速度并催生出不同的版本，這對 ARM 生態(tài)系統(tǒng)來說是非常激動人心的一步，汽車廠商可以與更多的半導(dǎo)體供應(yīng)商展開合作。我們的合作伙伴不斷挑戰(zhàn)極限，實現(xiàn)了大量汽車技術(shù)應(yīng)用案例——從最小的傳感器到最高的計算能力，滿足了功能豐富的車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)和 ADAS 的需求。ARM 與其合作伙伴將技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)、工具應(yīng)用和軟件開發(fā)相結(jié)合，創(chuàng)造出具備可擴展性和安全性的未來汽車體驗。
對汽車電子設(shè)備設(shè)計來說，現(xiàn)在也許是最關(guān)鍵的時刻。一個由數(shù)據(jù)和技術(shù)驅(qū)動的世界由此誕生。在這里，新的業(yè)務(wù)模式為用戶帶來全新的選擇和體驗。確實，隨著汽車自動化的程度不斷提高，相較于駕駛本身，未來的駕駛體驗可能越來越注重舒適性、娛樂性以及車主希望的一些特定性能。例如，小型城市汽車配備的某些功能如果出現(xiàn)在家用車或 SUV 身上可能顯得格格不入。使用多家供應(yīng)商可以加快研發(fā)速度并帶來更豐富的選擇。
我們剛才舉例說明了生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)新可以如何幫助汽車設(shè)計師盡早研發(fā)出完全自動駕駛的汽車?，F(xiàn)在，我們來仔細研究一下 ARM 生態(tài)系統(tǒng)解決汽車兩大關(guān)鍵領(lǐng)域 車載娛樂系統(tǒng)(IVI )和 高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS) 的方法。這兩個領(lǐng)域也是自動駕駛能否成功實現(xiàn)的關(guān)鍵所在。
IVI 是連接汽車與外界的紐帶
朱尼普研究公司(Juniper Research)最近發(fā)表了一項新的研究，標題為“M2M：2016-2021跨國企業(yè)、服務(wù)提供商和原始設(shè)備制造商的戰(zhàn)略和機會”。研究得出的結(jié)論是，未來五年，聯(lián)網(wǎng)汽車信息娛樂系統(tǒng)和遠程信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將占據(jù)所有 M2M(機器對機器)數(shù)據(jù)流量的 98%。
這對汽車廠商和 IVI 芯片制造商來說意味著諸多挑戰(zhàn)，比如散熱、面積和功耗方面的限制。這些挑戰(zhàn)是因為需求更加多樣化，需要為大尺寸屏幕供電、實現(xiàn)觸感回饋、顯示多個來源的多個應(yīng)用等等。而移動設(shè)計領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗此時就可以運用到汽車領(lǐng)域：ARM 的低功耗處理器， 結(jié)合big.LITTLE™ 技術(shù)，讓制造商能夠為 IVI 體驗提供穩(wěn)定的高性能。
由于 IVI 可以將用戶與外界聯(lián)系起來，因此通訊安全必須得到保障，應(yīng)用和車載軟件也必須及時更新。一個著名的案例是，黑客查理·米勒利用車載系統(tǒng)的一個安全漏洞侵入了一輛 Jeep，可見，數(shù)據(jù)安全有多么重要。行車安全也是一個問題，不少系統(tǒng)要考慮到駕駛員的安全問題，所以要滿足 ASIL B 或更高的標準。
技術(shù)的選擇同樣重要，因為 IVI 應(yīng)用程序包含 GPS 導(dǎo)航、廣播、遠程信息處理、視頻播放等功能，而這些功能的計算需求各不相同。為每一項任務(wù)選擇正確的處理器意味著減少散熱，進而降低車上的冷卻需求，在減輕車重和降低成本的同時提高可靠性。
沿著地圖前進，我們現(xiàn)在從駕駛艙內(nèi)部切換到車身的外圍來研究 ADAS。
ADAS 為整輛車分配情報
分析師們預(yù)測， 2016 年到 2025 年，普通轎車的車載計算能力將提高 100 倍，為 ADAS 和 IVI 功能提供更好的支持。 ADAS 需要綜合車身密布的各類傳感器發(fā)送的信息，將它們匯總到一個大型處理單元進行數(shù)據(jù)分析并作出實時決策，所以這個過程將會涉及海量的計算，雷達、激光雷達、超聲波和攝像頭這些傳感器都是為了提升駕駛者的安全而設(shè)計的。
由于我們將駕駛員身份所要承擔(dān)的安全責(zé)任轉(zhuǎn)交給了汽車本身，因此，安全的操作在這里非常重要，ADAS 元件必須按照最高的安全標準來設(shè)計，其中不少都達到了 ASIL D 等級。
多樣化的功能意味著我們需要一套包羅萬象的生態(tài)系統(tǒng)來實現(xiàn)各個領(lǐng)域的專業(yè)計算，讓原始設(shè)備制造商能夠為每一輛汽車作出最好的選擇——無論是小型城市車、豪華轎車還是 SUV。主體元件必須尺寸緊湊而且高度集成，還必須能夠抵抗來自外部和內(nèi)部的干擾。如果你是利用汽車傳感器來判斷是否能夠超車，那么你一定希望不會有黑客入侵它。
由于管理多個處理器會受到成本、功耗和散熱方面的限制，所以ADAS與IVI在處理某一些任務(wù)的時候也有特定的需求，在 ARM 多樣化低功耗技術(shù)和基于標準架構(gòu)的綜合生態(tài)系統(tǒng)支持下，無論什么車型或規(guī)格，原始設(shè)備制造商都可以滿足特定需求并實現(xiàn)輕松集成。
安全是每個人的責(zé)任
行車安全至關(guān)重要，因為安全一旦出問題就可能造成財產(chǎn)損失或人身傷害。同樣，媒體近來經(jīng)常提到的數(shù)據(jù)安全也是重中之重——它不僅事關(guān)行車安全，而且隨著黑客攻擊形式不斷進化，我們還需確保在未來10-15年間，汽車也能時刻處于安全狀態(tài)。任何一家供應(yīng)商都無法憑借一己之力確保汽車的行車安全和數(shù)據(jù)安全，實現(xiàn)這個目標需要生態(tài)系統(tǒng)中的多家企業(yè)通力合作，從硬件到軟件，從操作系統(tǒng)到汽車廠商都需要參與進來。使用標準架構(gòu)可以幫助汽車廠商降低成本、提高可擴展性并確保最快的上市時間。
ARM 為汽車系統(tǒng)提供全面的安全解決方案，為汽車技術(shù)的運用提供可靠的安全基礎(chǔ)，從傳感器到服務(wù)器，這些解決方案已經(jīng)成功應(yīng)用于數(shù)十億款手機、網(wǎng)絡(luò)和嵌入式應(yīng)用程序。在汽車安全解決方案領(lǐng)域的夢之隊——ISO 26262 支持和 TrustZone 技術(shù)幫助下， ARM 為原始設(shè)備制造商和車聯(lián)網(wǎng)用戶奠定了值得信賴的基礎(chǔ)。[!--empirenews.page--]
ARM 生態(tài)系統(tǒng)堅持開展技術(shù)合作，提供更多樣化的解決方案，致力于合作研發(fā)安全的可擴展芯片，滿足每一項功能所需的性能。這段旅程也許看來漫長，但是從微小的雷達傳感器到強大的 IVI 和 ADAS 控制器，自動駕駛技術(shù)的未來將比你想象的更早到來。
下載文檔
