我們做到了嗎？當(dāng)今的ADAS技術(shù)或?qū)⒓铀偻七M(jìn)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛
時(shí)間：2021-12-07 16:16:50
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自動(dòng)駕駛
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[導(dǎo)讀]關(guān)注“美光科技”查看更多精彩內(nèi)容！過(guò)去幾年，人們對(duì)自動(dòng)駕駛汽車產(chǎn)生了極大的熱情。這的確在情理之中。自動(dòng)駕駛汽車有望帶來(lái)影響深遠(yuǎn)的好處：提高燃油效率、縮短行車時(shí)間、提高乘客體驗(yàn)和工作效率，讓可能無(wú)法開(kāi)車的老人和殘疾人自由駕駛，以及最重要的提高道路安全。盡管人們?nèi)f分期待一款價(jià)格合理的...
過(guò)去幾年，人們對(duì)自動(dòng)駕駛汽車產(chǎn)生了極大的熱情。這的確在情理之中。自動(dòng)駕駛汽車有望帶來(lái)影響深遠(yuǎn)的好處：提高燃油效率、縮短行車時(shí)間、提高乘客體驗(yàn)和工作效率，讓可能無(wú)法開(kāi)車的老人和殘疾人自由駕駛，以及最重要的提高道路安全。
盡管人們?nèi)f分期待一款價(jià)格合理的全自動(dòng)駕駛汽車，但技術(shù)復(fù)雜性、成本和監(jiān)管挑戰(zhàn)將自動(dòng)駕駛汽車成為主流的時(shí)間一再推遲。確切地說(shuō)，這不是我們是否會(huì)看到這類汽車大量出現(xiàn)的問(wèn)題；而是什么時(shí)候會(huì)看到的問(wèn)題。
在美光，我們認(rèn)為如今的汽車或下一代汽車上運(yùn)用的很多技術(shù)已經(jīng)可以改善我們的道路安全，縮短行車時(shí)間，提高燃油效率，并減少尾氣排放。此時(shí)，擴(kuò)大這些技術(shù)的使用范圍會(huì)獲得更大效益。我們無(wú)需等待5級(jí)自動(dòng)駕駛，今天的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）技術(shù)已經(jīng)可以讓我們的道路更安全、環(huán)境更清潔。
如今的中高端汽車中采用的技術(shù)包括具有路標(biāo)識(shí)別功能的前視攝像系統(tǒng)。很快歐洲新車評(píng)估計(jì)劃（NCAP）將強(qiáng)制規(guī)定采用車內(nèi)駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)以及基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的車對(duì)車（C-V2V）、車對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)（C-V2I）和車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）通信技術(shù)。通過(guò)軟件配置，這些技術(shù)可以結(jié)合起來(lái)，在改善安全性、提高燃油效率和減少汽車排放方面發(fā)揮更大作用。
控制速度通過(guò)采用在當(dāng)前汽車中使用的技術(shù)，我們會(huì)在控制汽車速度方面取得巨大進(jìn)步。高端汽車采用前視攝像頭檢測(cè)限速，通過(guò)配置，當(dāng)汽車超出速度限制時(shí)可以發(fā)出警告。這種警告一般包括儀表板亮紅燈、聲音警報(bào)或者方向盤震動(dòng)。當(dāng)前的大多數(shù)車輛均可禁用這類警告。
對(duì)年輕駕駛員或者超速行為過(guò)多的人來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)可以更進(jìn)一步。它還可以用于將車輛速度控制在限速內(nèi)，而不僅僅是警告駕駛員。您可以設(shè)想一種“管理模式”，允許父母或法庭啟用或禁用該功能。這種管理模式也可以防止沒(méi)有權(quán)限的駕駛員禁用此功能。
由于現(xiàn)在很多汽車都支持線控技術(shù)，因此將這一功能從簡(jiǎn)單地提醒駕駛員超速的系統(tǒng)擴(kuò)展到防止駕駛員超速的系統(tǒng)可能相對(duì)簡(jiǎn)單，并且可以大大提高道路安全性。
監(jiān)控駕駛員NCAP根據(jù)汽車的安全等級(jí)對(duì)汽車進(jìn)行分級(jí)，將于2024年要求所有車輛安裝基于攝像頭的車內(nèi)駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS），達(dá)到五星安全評(píng)級(jí)。DMS可以檢測(cè)到駕駛員的目光，識(shí)別他們是否在注意看路，并在他們注意力降低或昏昏欲睡時(shí)發(fā)出警報(bào)。高性能人工智能（AI）算法通常用于檢測(cè)駕駛員的目光并評(píng)估睡意。
DMS功能常用于如今的運(yùn)輸卡車中。運(yùn)輸卡車通常用于礦業(yè)公司，車身高度超過(guò)7.62米，載重超400噸。采礦卡車駕駛員工作時(shí)間長(zhǎng)，容易疲勞。DMS可防止運(yùn)輸卡車發(fā)生事故，其優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)并且意義重大。
DMS中采用的AI技術(shù)不僅能識(shí)別出昏昏欲睡的駕駛員，也能識(shí)別酒駕司機(jī)。隨著DMS技術(shù)在消費(fèi)類汽車上的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)可用于在駕駛員酒駕的情況下限制或禁止車輛運(yùn)行?；贒MS的點(diǎn)火聯(lián)鎖系統(tǒng)可能比基于酒精測(cè)試的點(diǎn)火聯(lián)鎖系統(tǒng)更不容易受到阻礙。另外，基于DMS的聯(lián)鎖無(wú)需更多硬件，利用現(xiàn)有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。這一點(diǎn)擴(kuò)展了DMS技術(shù)的應(yīng)用，它很快會(huì)成為大多數(shù)車輛的標(biāo)準(zhǔn)配置，也會(huì)對(duì)保障道路安全產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
車對(duì)車和車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的通信C-V2X是另一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，到2024年將成為必須具備的NCAP功能。C-V2X可實(shí)現(xiàn)車對(duì)車、車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施以及車對(duì)行人間的無(wú)線通信。因?yàn)闊o(wú)線通信通常不受視線范圍局限，所以可以讓車輛“看到周圍的”情況，并了解其他駕駛員和行人的意圖和行動(dòng)。
由于C-V2X會(huì)不斷傳輸車輛的主動(dòng)駕駛狀態(tài)，并接收附近車輛的主動(dòng)狀態(tài)，因此一輛車主動(dòng)制動(dòng)的動(dòng)作會(huì)傳遞給制動(dòng)車輛后方的所有車輛。如果這些車輛啟用了C-V2X，就可以比依賴駕駛員減速的車更快剎車制動(dòng)。同樣的概念可以應(yīng)用于檢測(cè)行人，識(shí)別他們過(guò)馬路的意圖，或者在事情真正發(fā)生之前就能知道有車要闖紅燈。這種識(shí)別特定情況可能結(jié)果的能力就是我們通常所說(shuō)的“防御性駕駛”。
C-V2X除了提高道路安全性，也可以通過(guò)更好地協(xié)調(diào)路面情況來(lái)提高燃油效率。城市駕駛是有關(guān)低效率的案例研究。每當(dāng)紅燈變綠時(shí)，等待過(guò)十字路口的汽車隊(duì)伍必須意識(shí)到該走了，然后一個(gè)接一個(gè)加速。如果每輛車都同步加速，整個(gè)過(guò)程可能會(huì)順暢得多。C-V2X可實(shí)現(xiàn)這種同步運(yùn)動(dòng)和其他功能，包括在紅燈、事故或其他交通障礙時(shí)協(xié)調(diào)剎車。所有這些功能不僅適用于市內(nèi)駕駛，也適用于高速公路駕駛，在高速公路上，一輛車突然剎車，可能導(dǎo)致所有車輛完全停車，然后才能恢復(fù)駕駛。
駕駛員因交通堵塞浪費(fèi)了大量時(shí)間。研究小組發(fā)現(xiàn)，在某些條件下，平均擁堵時(shí)間為41.7分鐘，在此期間，交通速度放緩至每小時(shí)約11.75公里。然而，研究發(fā)現(xiàn)C-V2X技術(shù)大大減少了交通堵塞的影響。當(dāng)只有10%的模擬車輛使用V2X技術(shù)時(shí)，平均堵車時(shí)間下降到3.6分鐘，平均速度提高到每小時(shí)約41.04公里。這些改進(jìn)僅僅是因?yàn)檐囕v加速和制動(dòng)得到了協(xié)調(diào)。
上面的例子中，在采用C-V2X的情況下，交通堵塞時(shí)間大約是4分鐘，而沒(méi)有采用C-V2X的情況下則持續(xù)了近42分鐘，采用C-V2X節(jié)省了38分鐘時(shí)間，而在此期間車輛會(huì)空轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生廢氣。僅減少排放就意義重大，特別是在車輛集中的多車道高速公路上發(fā)生這些交通事件時(shí)尤為顯著。值得注意的是，上述場(chǎng)景假設(shè)中僅有10%的車輛安裝了C-V2X連接。隨著C-V2X得到越來(lái)越多的采用，改進(jìn)效果會(huì)更明顯。
為了我們的個(gè)人安全和環(huán)境安全，我們需要推動(dòng)ADAS技術(shù)的更大范圍應(yīng)用，并且更快更廣泛地部署這類技術(shù)。無(wú)論是采用C-V2X和DMS，還是定制現(xiàn)有的道路標(biāo)識(shí)識(shí)別系統(tǒng)，我們都不需要等待完全自動(dòng)駕駛汽車來(lái)顯著改善道路安全或環(huán)境健康。
美光是汽車行業(yè)領(lǐng)先的內(nèi)存解決方案供應(yīng)商。在超過(guò)29年的時(shí)間里，美光致力于提供強(qiáng)大的同類最佳內(nèi)存和存儲(chǔ)產(chǎn)品組合，我們對(duì)在今天的汽車市場(chǎng)發(fā)揮的作用和影響力感到無(wú)比自豪。我們也很驕傲能夠引領(lǐng)行業(yè)，助力實(shí)現(xiàn)未來(lái)汽車的一些偉大創(chuàng)新。注：本內(nèi)容的加長(zhǎng)版本首次出現(xiàn)在EE Times上。
作者：Giorgio Scuro
Giorgio Scuro是美光嵌入式產(chǎn)品事業(yè)部汽車部門副總裁。他負(fù)責(zé)汽車業(yè)務(wù)，在技術(shù)崗位擁有40年的經(jīng)驗(yàn)，曾擔(dān)任電子醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體產(chǎn)品工程師職位。Scuro曾在意法半導(dǎo)體擔(dān)任質(zhì)量工程師和經(jīng)理，專注汽車市場(chǎng)，為了解客戶需求奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，他與汽車行業(yè)核心客戶建立了穩(wěn)固的合作關(guān)系，并推動(dòng)采用汽車思維。
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