英飞凌助力奥迪量产自动驾驶汽车

2017年年底小星在英飞凌的官网上发现了英飞凌助力奥迪,量产全球首批具有自动驾驶功能的汽车的新闻。正巧朋友问小星2017年哪些体验让你感觉「再也回不去了」?小星觉得自动驾驶就是这种体验。2017年自动驾驶概念车最终成为现实量产版奥迪全新A8。感觉自动驾驶是个无法阻挡的必然趋势,它的大规模使用只是时间问题了。随着小星一起来了解一下吧。

CES 2015上发布的奥迪A7无人驾驶概念车

奥迪在CES 2015电子展上发布了其最新的奥迪A7无人驾驶概念车。这辆A7开到拉斯维加斯CES展的最后458公里是处于自动驾驶模式完成的。奥迪还给它起了个拟人化的名字,Jack。

奥迪A7无人驾驶概念车车头特写照片

如果仔细看照片上保险杠处Jack名牌下方,会发现一个圆弧状传感器。这个不是普通的雷达传感器,而是一台小型化3D激光扫描仪。

奥迪的电子电气开发部副总裁(Chief Engineer for electrics/electronics development) Ricky Hudi 最早在2015年CES消费电子展展出介绍了这款新型传感器。其体积只有拳头大小,量产成本会接近普通双目立体摄像头模块的成本,也就是低于300美元的成本。这个历经2年多的战略布局,终于走向了量产,并且应用与奥迪A8和A7等多款车型上。

奥迪工程总监正在介绍小型化激光扫描仪

2017年发布的全新奥迪A8支持Level 3级的先进自动驾驶功能。搭载3级自动驾驶功能,驾驶员可以在特定条件下暂时将手从方向盘上拿开。譬如,在停车和驶离、行驶缓慢或交通拥堵时,奥迪A8允许这样做。得益于英飞凌科技股份公司推出的微电子产品,汽车在这种驾驶状况下可以接管驾驶任务。相关的自动驾驶技术终于从概念车走向了高端车型的量产。

全新奥迪A8配备自动驾驶按钮的方向盘

驾驶者只需通过方向盘或者手机App的AI键即可激活相关自动驾驶功能。奥迪A8的交通拥堵辅助驾驶,可以自动跟随前车。让拥堵路况行驶的时间空余出来还给驾驶者。此时驾驶者可以不再紧盯路况。

整个自动驾驶系统由安全电脑、仪表盘、NMI用户交互导航系统、电子刹车助力Brake Boost、电子稳定系统ESC、电子转向控制EPS、发动机控制单元、变速箱控制单元、车身电脑、后轮转向系统、网关Gateway、电子悬挂控制平台EEP和中央自动驾驶控制器zFAS组成。

全新奥迪A8自动驾驶控制器zFAS(来自汽车之家)

其自动驾驶的核心技术之一就是自动驾驶控制器zFAS。随着多代的演进,终于zFAS从巨大的原型机变成了小型化和适应汽车要求的模样。其核心处理器包括

-Tegra K1 来自 NVIDIA,用于人工智能机器学习

-Aurix 来自 Infineon,用于提供符合功能安全和信息安全的驾驶辅助管理

-Cyclon V 来自 Altera,用于基于FPGA技术高速处理信号融合

-EyeQ3来自Mobileye,,用于进行视觉信号处理

英飞凌AURIX系列微控制器在奥迪A系多个控制器中使用

AURIX系列的微控制器是确保可靠自动驾驶的zFAS的核心组件。AURIX确保与车辆数据总线的可靠连接。它对数据包进行评估和排序,并在尽可能最快的时间内启动它们的处理工作。譬如,它根据来自雷达及其他传感器系统的数据启动紧急制动。由于具备很强的处理能力和大量安全功能,AURIX系列微控制器特别适合实现自动驾驶目的。

全新奥迪A8自动驾驶传感器架构图

全新奥迪A8配备自动驾驶系统的传感器包括

-12个超声波传感器,位于前后及侧方

-4个广角360度摄像头,位于前后和两侧后视镜

-1个前向摄像头,位于内后视镜后方

-4个中距离雷达,位于车辆的四角

-1个长距离雷达,位于前方

-1个红外夜视摄像头,位于前方

-1个激光扫描仪Laser Scanner,位于前方

全新奥迪A8自动驾驶传感器分布示意图

奥迪找到了一种更小巧更接近量产的激光扫描仪方案。全新奥迪A8保险杠处的一个圆弧状传感器是小型化激光扫描仪。由IBEO公司开发初期原型机,并与法雷奥进行战略合作,量产符合汽车严苛要求的激光扫描仪产品。这款小型化激光扫描仪在外形不需旋转的前提下可以达到145度的水平视角,80米远的探测距离。其激光二极管每秒可发射近10万次红外线脉冲,控制系统会根据红外线脉冲的反射情况计算出前方物体的详细轮廓。

全新奥迪A8配备的激光扫描仪

综上所述,随着多年的积累,关键的自动驾驶控制器zFAS和低成本激光扫描仪最终量产,并应用于全新奥迪A8。配备了相应的先进自动驾驶技术,奥迪A8给消费者带来更高科技的体验。当然相关技术还主要应用于特定场景,并不是全自动驾驶。但更多的车型使用该技术后将得到进一步改进和提升。随着英飞凌等半导体供应商的助力,智能汽车正向着全自动驾驶的方向稳步前进。这种发展趋势已经变得势不可挡。让我们拭目以待吧。

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