汽车前沿技术|如何让软件定义传感器?

思源评车 2024-09-30 13:51:33

芝能智芯出品

随着汽车行业逐步迈向“软件定义汽车”(SDV)时代,越来越多的创新理念受到关注,对于大多数车企来说,这需要努力。

软件定义传感器(SDS)的技术进展更为迅速,迅速吸引了车企的关注,尤其是在自动紧急制动(AEB)和行人自动紧急制动(PAEB)等安全功能的应用上。

Part 1

软件定义传感器的领先优势

软件定义传感器在汽车中的崛起,主要得益于其商业化的进展速度远超SDV,车企在开发符合日益严格的监管要求的自动驾驶辅助功能时,尤其是在NHTSA(美国国家公路交通安全管理局)规定的AEB和PAEB领域,已经找到了SDS作为理想解决方案。

通过软件升级,OEM能够提升现有传感器的性能,满足规定的安全标准,而无需安装昂贵的新硬件。

NHTSA的要求并非强制车企采用最先进的硬件,而是希望推动AEB成为标准配置,提升车辆的整体安全性。车企通常以成本为首要考虑因素,这与NHTSA的目标不谋而合。

通过软件定义传感器的引入,车企可以在不显著增加成本的情况下提升车辆的安全性能,从而达到法规要求并减少开发新硬件的复杂度。

在实现AEB合规方面,众多汽车芯片供应商如NXP、Ambarella和Indie Semiconductor,积极倡导并推动了软件定义传感器的发展。

虽然这些供应商在如何处理传感器数据以及数据处理的位置上存在差异,但他们一致认为,结合摄像头和雷达技术,是通过AEB测试的最具经济效益的方案,尤其是在夜间行人检测(PAEB)测试中。

● NXP:通过与雷达供应商sinPro合作,NXP开发了入门级成像雷达,低成本雷达在弱光环境下有效检测物体的能力,目标是通过AI驱动的物体分类,使基于雷达的系统在现有架构上运行,从而无需复杂的硬件升级。雷达能够感知车辆周围的复杂环境,并通过持续的模型训练和升级,提升系统的精度。

● Ambarella:其CV3 SoC系列使得传感器数据融合更加深度,在单芯片上同时处理摄像头和雷达的原始数据,CV3能够实现高精度的物体检测与分类,可以选择更廉价的传感器,从而进一步降低成本。

● Indie Semiconductor:更加关注于提升夜间检测能力。他们开发的视觉处理器能够支持先进的传感器,并优化图像信号处理器(ISP)以提升夜间物体的检测精度,目标是通过利用下一代SoC技术,提升夜间PAEB所需的处理能力,进而提升整体传感系统的性能。

Part 2

经济与安全的平衡

车厂的成本驱动因素以及NHTSA的政策目标,使得软件定义传感器成为符合AEB和PAEB要求的理想方案,摄像头和雷达的结合,车企不仅能够大幅降低新硬件开发的成本,还能在短时间内满足严格的安全标准。

NXP的入门级成像雷达售价仅在40美元左右,其生成的密集点云数据已经足以通过NHTSA的AEB测试标准。随着AI驱动的物体分类算法的引入,这些低成本传感器也能提供接近高端设备的感知能力。

同时,Ambarella通过其CV3 AI处理器,实现了摄像头与雷达数据的深度融合,降低了AEB检测的误报率,进一步提升了系统的稳定性和可靠性。

从技术演进的角度来看,软件定义传感器的推广为车企打开了一扇新的大门。

传统的车辆架构往往依赖硬件层面的不断更新和提升,而SDS则通过软件升级来延长传感器的生命周期,实现了硬件成本的进一步优化。

通过引入AI和机器学习,传感器的性能可以在车辆投入使用后继续提升,使得车企能够在市场上保持竞争力。

随着中低端车型开始采用更智能的传感器系统,雷达和摄像头将会成为主流的安全功能传感器。

通过分布式架构,车辆的传感器网络将能够覆盖更多的感知区域,进一步提升AEB和PAEB的有效性。摄像头的夜视能力在很大程度上取决于成像传感器及其配套的处理器,这些系统仍需要不断的技术突破,以应对更复杂的驾驶环境。

小结

软件定义传感器为汽车行业提供了一种经济高效的解决方案,使得车企在不显著增加硬件成本的情况下满足监管机构的安全要求,摄像头与雷达的结合,软件升级可以实现更精确的物体检测和分类,从而提升车辆的安全性。

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