导航菜单

首页 >  文章 >  掰開揉碎,算算全球首款量產L3自動駕駛系統上的成本分佈

掰開揉碎,算算全球首款量產L3自動駕駛系統上的成本分佈

图片说明:掰開揉碎,算算全球首款量產L3自動駕駛系統上的成本分佈,。

雖然奧迪 A8 已經銷往全世界,但它搭載的 Level 3 自動駕駛功能一項都沒能激活。頂著全球首個量產L3 自動駕駛光環的 A8,這個事實或多或少會讓奧迪感到尷尬。而奧迪研發部門負責人 Hans-Joachim Rothenpieler 最近在接受《Automotive News Europe》采訪時表示「奧迪將不會在全球范圍內為現款 A8 引入 Traffic Jam Pilot 系統。」此番言論又讓奧迪的尷尬升級——這意味著奧迪不會在 A8 這款車型上搭載 L3 級別自動駕駛系統瞭。奧迪宣佈放棄在 A8 車型引入 L3 級自動駕駛,原因有三:其一,按車型迭代看,奧迪 A8 已經走完瞭大部分的生命周期;其二,從監管角度看,目前還沒有適用於 L3 級自動駕駛汽車的法律框架;另外,全球范圍內的 L3 級量產車,不能完成針對這一級別的認證;雖然結局讓人惋惜,但奧迪在 L3 自動駕駛上的探索,還是給整個行業上瞭寶貴的一課。隻不過,這一課的學費相當昂貴——按照 5 年以上研發周期和上千研發人員投入算,價值超過瞭 10 億歐元。這也讓我們更加清楚地認識到:擺在自動駕駛行業面前的,是一座不易翻越的高山。最近,咨詢公司 System Plus 對奧迪 A8 進行瞭拆解。借此機會,我們可以從技術和經濟的角度一窺:為何實現更高級別的自動駕駛比想象中要難得多。System Plus 對 A8 的拆解,為以下問題提供瞭獨到的見解:造出一輛 Level 3 自動駕駛汽車需要什麼?A8 的傳感器套件中藏著什麼「秘密」?Level 3 自動駕駛汽車需要多強悍的算力?奧迪的中央駕駛輔助控制器 zFAS 背後的大腦是 GPU、SoC、CPU 還是 FPGA?zFAS 到底成本幾何?1、利潤System Plus 的拆解並不隻是簡單為瞭逆向工程或識別硬件配置。System Plus 還針對 A8 進行瞭「逆向成本計算」,即估計奧迪采購特定組件和制造產品所必須付出的成本。據 System Plus 的研究顯示,zFAS 60% 的成本(約 290 美元)都花在瞭半導體上。這個研究結果讓人詫異。因為現代車輛上 80%-85% 都是電子產品,但成本普遍都不高。System Plus CEO Romain Fraux 指出,對汽車廠商來說,最令他們震驚的是一些關鍵零部件的超高溢價,像英偉達、英特爾這樣的芯片公司,居然達到 50%的利潤率。不得不說,汽車廠商必須重新看待自動駕駛汽車。System Plus 的成本估算並未包含自動駕駛軟件的研發費用,但從 zFAS 上用到瞭 FPGA 來看,奧迪非常註重保護自己的軟件資源。過去 18 月,一些汽車廠商,比如特斯拉已經開始涉足自主芯片的開發。有瞭自研芯片,特斯拉就能完成自傢產品的軟硬件垂直整合。但是,鑒於芯片設計成本高昂,汽車廠商是否真的願意全身心涉足這一領域還是未知數。A8 身上的另一個閃光點還在於,它是市場上首款 Level 3 車型,奧迪為其他汽車廠商趟瞭雷。A8 發佈時,外界公認其為「自動駕駛技術的突破」。它搭載的 Traffic Jam Pilot 系統開啟後,就能讓駕駛員從通勤路上走走停停的煩惱中得到解放。不過,奧迪的大好計劃還是撞上瞭「脫手」問題(自動駕駛系統出問題時,向駕駛員發出警告,提醒他們重新介入車輛操作),麻痹大意的駕駛員很容易出安全問題,而這種問題現在幾乎成瞭 Level 3 車輛的「原罪」。2、A8 背後藏著什麼秘密進入新汽車時代後,汽車廠商最大的挑戰不再是如何提升車輛性能,而是要保證 ADAS 系統領先對手。奧迪 A8 就在這條路上先試瞭水,作為第一款 Level 3 量產車,它率先用上瞭激光雷達。除瞭激光雷達,A8 的傳感器套件中還有攝像頭、雷達與超聲波傳感器。按照原定計劃,這款超豪華轎車能在沒有駕駛員介入的情況下遊刃有餘穿梭在最為擁堵的道路上。奧迪甚至還強調,駕駛員可以在行駛途中「脫手」(前提是符合當地法律法規),利用路上的時間看看電視,處理處理文件。雖然車輛能處理絕大多數駕駛任務,但人類駕駛員還是要對車輛安全負責。Fraux 在梳理瞭奧迪 A8 用到的創新技術後表示:「奧迪是第一個推出 Level 3 量產車的汽車廠商,A8 上安裝的 Traffic Jam Pilot 系統則用到瞭傳感器融合與激光雷達。」3、Level 3 自動駕駛與計算平臺自動駕駛技術的強大之處在於,它不但能承擔人類駕駛員的工作,還能為乘客帶來安全與舒適。未來,除瞭進化的車輛,道路也會全面網絡與智能化,交通擁堵與環境污染將大大減少,道路安全性進一步提升。如今,自動駕駛正在成為汽車世界的核心議題,而 A8 上的 Level 3 則被定義為高級別自動駕駛。有瞭這套系統,駕駛員就無需持續關註車輛在縱向和橫向上的運動,雖然自動駕駛模式下其最高速度僅為 60 公裡/小時。Fraux 表示:「奧迪 A8 搭載瞭各類傳感器及安波福用 4 塊芯片整合出的 zFAS控制器。」zFAS 算得上是業界首款商用的集中式計算平臺。它要負責處理來自超聲波傳感器(前置、後置與側置)、360 度攝像頭(前置、後置與側置)、中程雷達(每個角度)、遠程雷達及激光雷達的實時數據。4、zFAS 算力夠嗎?搭建 zFAS的四塊芯片是來自英偉達 Tegra K1,它能完成交通信號識別、行人探測、碰撞預警、光線探測與道路識別等工作。Tegra K1 由 8 層 PCB 組成,共集成瞭 192 顆 Cuda 核心,與英偉達整合在開普勒 GPU 中 SMX 模型的數量相同,並提供 DirectX 11 與 OpenGL 4.4 支持。鑒於車輛上整合的傳感器越來越多,因此選擇一顆強大的處理器相當重要。Mobileye EyeQ3芯片就是圖像處理神器。為瞭滿足功耗與性能要求,EyeQ SoC 不僅用上瞭優化的幾何結構,還在 EyeQ5 上引入瞭 7nm FinFET 制程。除此之外,每顆 EyeQ 芯片還都搭載瞭可編程的異步加速器,每個加速器都針對算法進行瞭專門優化。有意思的是,雖然處理器已經非常強大,但 Tegra K1 和 EyeQ3 依然沒有十足底氣承擔完整的 Level 3 任務。除瞭 Terga K1,zFAS 中還整合瞭數據預處理的 Altera Cyclone(FPGA),以及負責安全運行監督的英飛凌 Aurix Tricore。英飛凌的 Aurix 架構主要負責動力系統與安全應用的性能優化。TriCore 也是業界首個為瞭實時嵌入式系統而生的統一單核 32 位微控器-DSP 架構。5、奧迪 A8 用到瞭哪些傳感器?在當下的汽車行業,ADAS 系統正在逐步成為新車型的標配(為瞭更高的安全評分)。如上圖,你能一覽奧迪 A8 到底搭載瞭哪些設備。比如 Autoliv的第三代車載夜視攝像頭,安波福的前視車道輔助攝像頭,法雷奧的 Scala 激光掃描器,博世的 LRR4 77GHz 遠程雷達,安波福的 R3TR 76GHz 中程雷達等。「Tier 1 開發出的雷達傳感器正變得越來越高效,安波福、Veoneer,采埃孚,法雷奧,博世和電裝等公司都是其中翹楚。」Fraux 解釋。具體來說,Autoliv 的夜視攝像頭包含兩個模塊——攝像頭及遠程處理單元。這款紅外夜視攝像頭的秘訣是 FLIR 的 17m 像素高清釩氧化物微測輻射儀 ISC0901。借助基於 FPGA 陣列和定制化算法的復雜光學系統及數值處理系統,這款夜視攝像頭提供瞭一種工程方法。安波福的車道輔助前置攝像頭則安裝在後視鏡上,可提供 80 米的探測范圍和每秒 36 幀的圖像。這個攝像頭使用瞭安森美提供的 120 萬像素 CMOS 圖像傳感器和 8 位 Microchip PIC 微控制器。zFAS 控制單元則使用 Mobileye EyeQ3 處理芯片來管理圖像映射與識別軟件。LRR4 是一種多模雷達,配有 6 個來自博世的固定天線。4 個居中排列的天線可對環境進行高速記錄,同時生成瞭孔徑角為 ±6 度的聚焦光束,而且對相鄰車道中的交通幹擾最小。在距離較近時,LRR4 的兩個外部天線可將視場擴大到 ±20 度,范圍則為 5 米,能夠快速檢測進入或離開車道的車輛(如上圖)。安波福的近程雷達傳感器由 2 個發射器通道和 4 個接收器通道組成,並在 76-77 GHz 頻段內運行,這是汽車雷達應用的標準配置。PCB 則用到瞭單片微波集成電路(MMIC)和腔波導技術。至於射頻(RF)印刷電路板(PCB)基板,則使用烴基陶瓷層強化玻璃壓板,並且完全不含 PTFE。6、激光雷達技術奧迪 A8 上的一大創新就是率先搭載瞭法雷奧的激光雷達。這是一款基於機械系統的激光雷達,輔以旋轉鏡技術和 905 nm 波長的邊緣散射技術。這款激光雷達射程為 150 米,水平視場角 145°,垂直視場角 3.2°。電機控制單元則由帶有控制驅動器的定子和轉子以及用於運動檢測的 MPS40S 霍爾傳感器組成。霍爾效應傳感器會根據磁場而改變其輸出電壓。這是一個長效解決方案,因為沒有機械零件會隨著時間而磨損。同時,集成的軟件包還減少瞭系統的大小,實現起來復雜性也更低。激光雷達系統工作靠的是飛行時間(ToF),它可測量出精確的計時事件。從業界最新技術來看,多光束激光雷達系統能生成車輛周邊環境的精準三維圖像,隨後自動駕駛系統就可利用它選擇最合適的駕控方式。邊緣散射激光器則是半導體激光器的原型,且當下仍在廣泛使用。它們可以在諧振長度上實現高增益。在這種結構下,激光束會被引導成典型的雙異質波導結構。根據波導的物理特性,有可能會帶來高光束質量,但輸出功率有限的輸出,或造成高輸出功率但光束質量低的結果。如上圖所示,激光雷達解決方案中使用的激光器是 3 針 TO 型封裝,芯片面積為 0.27 mm2。激光器的功率為 75 W,直徑則為 5.6 mm。調節單元使用雪崩光電二極管(APD)來獲取穿過兩片透鏡(一個發射和一個接收)後的激光束。Fraux 表示:「APD可能是由 First Sensor 公司在 150 毫米晶圓上制成的,其采用 8 針 FR4 LLC 封裝,芯片面積為 5.2 平方毫米。」所謂的 APD,是一種高速光電二極管,它使用光子倍增來獲得低噪聲信號。APD 比 PIN 光電二極管具有更高的信噪比,可用於各種應用,例如高精度測距儀和低照度探測。從電子學角度來看,APD 需要更高的反向電壓,同時需要更詳細地考慮與溫度有關的增益特性。除瞭用於激光和運動控制的兩個單元之外,控制硬件中還有主板。在這塊主板上:有賽靈思 XA7Z010 SoC、雙核 ARM Cortex-A9、32 位意法半導體 SPC56EL60L3微控制器以及電源管理系統。電源管理系統則包含 ADI的同步降壓調節器,英飛凌的雙通道高端電源開關,ADI 帶 LDO 的三路單片式降壓 IC 和 Allegro 的三相無傳感器風扇驅動器 IC。FlexRay 協議支持數據通信,而 FlexRay 系統則由幾個電子控制單元組成,每個電子控制單元都帶有一個控制器,管理一個或兩個信道的訪問。這種激光雷達技術可將每卷 10 萬單位/年的成本拉低到 150 美元,其中很大一部分還與主單元板和激光相關。在激光雷達項目中,跨阻放大器是電子佈局中最關鍵的部分。低噪聲、高增益和快速恢復特性使這些新器件成為汽車應用的理想選擇。為瞭獲得最佳性能,設計人員必須特別註意接口和集成電路,波長和光學機械對準的問題。值得一提的是,這些集成電路符合 AEC-Q100認證,可滿足汽車行業最嚴格的安全要求。

 >  本文声明:

本文内容不代表日韩成人av视频直播_成人激情Av电影_线上颜射AV无码--蜜桃圈APP视频立场,本站仅作整理、存档及学习之用,文章版权归属于原作者所有。

部分原创内容欢迎收藏、学习、交流、转载,但请保留文章出处及链接。

文章名称:掰開揉碎,算算全球首款量產L3自動駕駛系統上的成本分佈

文章地址:http://www.smesthai.com/article/33.html
有关热门【掰開揉碎,算算全球首款量產L3自動駕駛系統上的成本分佈】的标签