作者：Sebastian Blanco
來(lái)源：SAE《汽車工程》雜志

安波福CTO Glen De Vos 認(rèn)為，對(duì) ADAS 和 自動(dòng)駕駛車輛系統(tǒng)而言，中央控制器是成功簡(jiǎn)化系統(tǒng)架構(gòu)、縮小系統(tǒng)尺寸并優(yōu)化系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。

Aptiv 公司高級(jí)副總裁兼首席技術(shù)官Glen De Vos表示，盡管2020年對(duì)整個(gè)世界而言更多意味著挑戰(zhàn)，但對(duì)Aptiv來(lái)說(shuō)也同時(shí)是一個(gè)“實(shí)現(xiàn)偉大增長(zhǎng)的年份”。最近，在一次在線媒體會(huì)議上，Glen De Vos 概述了Aptiv公司在自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS) 和自動(dòng)駕駛汽車(AV) 系統(tǒng)“大眾化”進(jìn)程中的下一步行動(dòng)。Aptiv 公司的前身是德爾福汽車公司(Delphi Automotive)。

Aptiv 公司實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的技術(shù)支柱是“主動(dòng)安全域控制器 (Active Safety Domain Controller, ASDC)”和“智能車輛架構(gòu)” (Smart Vehicle Architecture, SVA)。De Vos 指出，目前全球已有三家主要汽車廠商為其自動(dòng)駕駛汽車配備了Aptiv的“衛(wèi)星”SVA架構(gòu)，另外還有兩家將于2021年推出。他預(yù)計(jì)到2025年，公司的SVA架構(gòu)將應(yīng)用至1,000萬(wàn)輛汽車上。未來(lái)，有些廠商將選擇為其產(chǎn)品線中的所有車輛使用SVA，另一部分廠商則將針對(duì)某個(gè)品牌或地區(qū)使用SVA。

從“智能”傳感器開始轉(zhuǎn)型

De Vos將SVA架構(gòu)描述為自動(dòng)駕駛車輛技術(shù)的“大腦和神經(jīng)系統(tǒng)”，其中ASDC充當(dāng)大腦、傳感器陣列充當(dāng)神經(jīng)。通過(guò)這種“衛(wèi)星”結(jié)構(gòu)，Aptiv 得以將雷達(dá)傳感器的體積縮小70%，重量減輕30%，并通過(guò)“軟件集中化”思路簡(jiǎn)化了空中更新過(guò)程(OTA) ——De Vos認(rèn)為，一個(gè)集中所有軟件的中央控制器比采用大量的分布式智能化傳感器更容易管理。

De Vos解釋說(shuō)，“一切關(guān)乎感知系統(tǒng)、環(huán)境模型、傳感器融合、規(guī)劃和所有ADAS功能的軟件均將集中在ASDC 系統(tǒng)。”在分布式或基于智能傳感器的結(jié)構(gòu)下，傳感器本身具備做出某些決策的智能。De Vos 解釋說(shuō)，對(duì)于像RACam（Aptiv的集成雷達(dá)和攝像設(shè)備）這樣的入門級(jí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這都沒(méi)有問(wèn)題。但是，不同車型可能需要的傳感器數(shù)量不同，安裝位置也不一樣，這就需要采用一種不同的系統(tǒng)。

“這樣的架構(gòu)并不靈活，也不具有可拓展性，”De Vos 說(shuō)，“我們的’衛(wèi)星’架構(gòu)實(shí)際就是僅保留傳感器最基本的圖像處理功能，并將所有的一切數(shù)據(jù)全部送回中央控制器處理。”在這種架構(gòu)下，我們得以使用更小、更便宜、更輕且更容易安裝的傳感器。

De Vos 說(shuō)，要想擺脫“智能”傳感器，就需要將SVA和ASDC結(jié)合起來(lái)，并同時(shí)應(yīng)用于低壓和高壓系統(tǒng)。他聲稱，Aptiv是從整車角度深思熟慮，將車輛的“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”整合起來(lái)，同樣有助于公司的廠商客戶優(yōu)化車輛架構(gòu)，以便在車輛的整個(gè)生命周期內(nèi)以最低的總運(yùn)營(yíng)成本更好地管理車輛復(fù)雜性，并保持和提供所需的性能水平。

“在思考未來(lái)產(chǎn)品組合和技術(shù)戰(zhàn)略時(shí)，SVA仍然是我們的一個(gè)中心主題。”De Vos指出，而且Aptiv的SVA系統(tǒng)正是在這些未來(lái)技術(shù)上才能發(fā)揮最大價(jià)值。目前，對(duì)于已經(jīng)使用或即將推出搭載SVA系統(tǒng)車型的五家汽車原廠而言，SVA 系統(tǒng)可以提供介于SAE L1級(jí)和SAE 2+ 級(jí)（非官方評(píng)級(jí)）之間的自動(dòng)駕駛能力。

功能融合

De Vos 表示，為了提供 L2 級(jí)系統(tǒng)的所有功能，Aptiv最多使用五個(gè)雷達(dá)傳感器、一個(gè)攝像頭，而且還可以連接到高清地圖。他說(shuō)，這種相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)置可以將 L2級(jí)系統(tǒng)的成本控制在450美元到550美元之間，而L2+系統(tǒng)的成本則更接近750美元到1,200美元，具體取決于系統(tǒng)性能和網(wǎng)聯(lián)功能。此外，要達(dá)到SAE L3級(jí)及以上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)則可能需要激光雷達(dá)，這將大大增加成本。

“我們認(rèn)為，一旦要實(shí)現(xiàn) L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)就離不開激光雷達(dá)了，特別是前向激光雷達(dá)。”De Vos 說(shuō)，“因此，當(dāng)你想要讓這些系統(tǒng)原封不動(dòng)地應(yīng)用至 L3級(jí)自動(dòng)駕駛時(shí)，你就不得不加入前向激光雷達(dá)組件和更多冗余。”De Vos說(shuō)，從Aptiv的角度來(lái)看，好消息是我們已經(jīng)可以將激光雷達(dá)增加至目前的 L2級(jí)和 L2+級(jí)系統(tǒng)。他說(shuō)，這種系統(tǒng)架構(gòu)可以有效地為 L3級(jí)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。按目前的價(jià)格計(jì)算，從 L2+級(jí)到 L3級(jí)的質(zhì)變可能會(huì)增加多達(dá)5,000美元的成本。

“在進(jìn)行切換時(shí)，即使主要架構(gòu)保持不變，你也需要給系統(tǒng)增加很多東西，特別是冗余和所有確保車輛安全受控的額外措施。”De Vos 表示，“正因如此，汽車廠商 L2+自動(dòng)駕駛系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目的進(jìn)度被推后了一些。”

然而，Aptiv 認(rèn)為，隨著更多 L4 級(jí)和 L5 級(jí)系統(tǒng)率先登陸商用車，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的成本正在下降。De Vos表示，“L1 級(jí)、L2 級(jí)、L2+ 級(jí)或 L3 級(jí)與L4級(jí)和 L5 級(jí)的終端應(yīng)用完全不同，在架構(gòu)上也有很大的不同。”他說(shuō)，“但我們發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)已經(jīng)開始趨于融合，但融合的時(shí)間點(diǎn)仍有待商榷。是2030年嗎？2035年? 2028年? 無(wú)論如何，它們會(huì)最終融合。”

Aptiv 公司在全球 12 個(gè)主要技術(shù)中心擁有超過(guò) 20,000 名工程師，但使用SVA的五家OEM確實(shí)為Aptiv騰出了時(shí)間為實(shí)現(xiàn)這一融合做準(zhǔn)備。“正是通過(guò)完成了SVA 等系統(tǒng)的繁重開發(fā)工作，我們現(xiàn)在擁有了完整衛(wèi)星體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的開發(fā)、整合、驗(yàn)證、部署以及后期運(yùn)維所需的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和技術(shù)。”De Vos 表示，“說(shuō)什么都不如動(dòng)手干起來(lái)。”