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自动驾驶发展前瞻:功能和安全性聚焦

2023/10/23
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想象一下,不必自己开车就能四处旅行会是何等惬意。有了自动驾驶系统,车辆操控由系统代劳,您不必紧盯路面,而是可以尽情欣赏沿途美景。有了这样的机会,您会做些什么?读书、看电影、玩几轮电子游戏,或者放松一下身心,小憩一番,在快到达目的地时再醒来。

这一切都将在并不久远的将来成为现实。还记得动画片《杰森一家》里乔治·杰森不用动一根手指,而是把双腿架在汽车仪表盘上“驾驶”汽车吗?这一充满未来主义幻想色彩的景象即将成真。但请允许我暂时打断您的畅想,因为在此之前,汽车行业还有一些“小小的”问题需要解决。

现在的汽车能提供哪些驾驶辅助功能?未来有哪些情景将得以实现? 在汽车行业内,自动驾驶分为五种高级驾驶辅助系统(ADAS):ADL2、ADL2+、ADL3、ADL4和ADL5。针对每个级别,汽车行业目前都在努力改进功能,并努力克服一些难题。

从ADL2到ADL2+,功能的操作设计覆盖领域有所增加。这样的进步需要多种功能的支持,最终做到“随时随地”的自动驾驶。

ADL3是范式变化的节点,责任由此开始从人类转移到机器。在特定路段(如高速公路)上,自动驾驶车辆需要实现一丝不苟、高度可靠的地理围栏操作。

ADL4和ADL5有望带来一场新的交通出行服务革命,实现能在多种环境中载客的机器人出租车、自动穿梭巴士和公共汽车。

在所有这些情况下,精准定位都至关重要。其中一个主要元素就是基于GNSS的定位。u-blox在这一技术领域处于领先地位,可提供质量、可靠性和性能出众的解决方案,充分满足不同场景和架构的需求。我们的解决方案经过专门设计,能在各种严苛的场景下保持出色工作表现,同时可根据新的应用场景升级,必要时还可进行预先认证。

车联网和V2X领域的应用场景

ADL2/L2+:

ADL2和ADL2+可以自主发挥作用,帮助驾驶员应对不同的驾驶场景。这些嵌入式系统可以让人们在出行时不必操控方向盘;“眼睛离开路面”仍然是美好的愿望,但这种系统可以在驾驶途中为驾驶员提供辅助。

虽然车辆有独立决策能力,但责任由驾驶员承担,驾驶员就算并非始终亲自操控方向盘,也必须始终保持警惕。车道保持辅助、自动巡航控制或交通堵塞引导等功能可在特定地理围栏区域内启用。ADL2+扩充了ADL2功能的操作设计覆盖领域,最终支持所有地点。

ADL3:

ADL3有望让驾驶员和乘客解放双手和双眼,这也是自动驾驶系统的重要突破点。驾驶员不再负责决策。在启用该功能后,驾驶员可以让自己的双手和双眼从驾驶中脱离出来。

系统应基于可靠的检测机制,在具有特定区域/环境条件的精准地理围栏区域内激活某些功能。部署该系统的真正挑战在于,必须有相应的技术进步和法规落实到位;将决策权交给机器就代表着责任的转移,而这需要时间来实施。正因如此,虽然汽车OEM刚刚开始部署首批ADL3车队,但在这个十年结束时,面向乘客的大规模ADL3部署应该会显著增加。

ADL4&ADL5:

配备ADL4和ADL5系统的车辆可在受限区域或其他场景中自动行驶,不需要驾驶员或人为监督。这种自主程度与交通出行即服务和自动移动机器人相对应,有望掀起交通出行服务革命。

将来,我们必定会在街头巷尾看到机器人出租车、自动穿梭班车和公共汽车等设备。有了这项技术,交通出行服务的每公里成本有望降低,从而让普罗大众也能享受到其便捷优势。这些系统还可用于机器人,实现在街道或人行道上行动,将包裹运送给用户的应用场景。长途货运卡车是ADL4的另一个潜在商业应用,在这些系统的加持下,卡车可以自动在高速公路上行驶很长的距离。

GNSS传感器对于自动驾驶意义非凡

根据自动驾驶(AD)的级别,驾驶员或车辆需要根据周围空间确定自己的位置。这是根据具体情况确定最佳行动方案的基石通常情况下,定位功能有赖于多项输入(来自摄像头雷达、HD-MAP、IMU、GNSS和其他技术的输入)。

但只有GNSS传感器才能实现分米级精度的绝对定位。即便在其他传感器有可能受到不利影响的环境下,GNSS传感器也能发挥作用。

GNSS系统不仅能实现精确的地理围栏,还能提高定位功能的可用性和准确性,从而加强辅助功能或自动功能的操作设计。

基于GNSS的定位功能还能满足安全目标,支持安全地部署高度自动化的驾驶解决方案。

u-blox的ADAS产品

车辆的架构、功能、传感器等特性千差万别,自然也需要广泛的定位解决方案。u-blox拥有广泛的产品组合,可灵活适应多种OEM E/E架构设计。这些产品还可以集成到不同的DCU(ADAS、车用信息娱乐系统和车联网系统)或为定位功能而设计的ECU中。

定位解决方案包括带GNSS接收机硬件组件、软件组件(其中包括DR、RTK算法)、云端辅助,以及可满足不时之需的分米级精度校正服务。

不同的自动驾驶级别有着不同的要求。因此,为了使用车辆定位信息的需求和使用,必须提供一系列解决方案。这些解决方案包括实现亚米级精度的多频段解决方案、通过SSR/OSR校正服务实现高精度的多频段解决方案,以及符合ISO 26262标准的预认证安全解决方案。

在过去25年中,u-blox已证明了自身在这一充满挑战的市场中的实力,并一直为汽车OEM、一级供应商和设备制造商提供产品。u-blox公司在定位解决方案方面的成绩有目共睹,在这个相当庞大的市场中占据超过60%的份额。

标准精度解决方案

包括模块形式或芯片级的单频段或多频段GNSS接收机解决方案,以及完全集成式传感器融合和惯性导航算法。这能确保产品快速上市、全面预验证和解决方案集成。

高精度解决方案

包括集成高精度算法的多星座、多频段GNSS接收机、L-band接收机和GNSS校正服务的解决方案,可实现分米级精度(提供大陆级覆盖范围、经优化的用户平面带宽使用,以及开放SPARTN数据格式)。

u-blox ADAS 产品亮点

ZED-F9K模块

集成IMU传感器的高精度惯性导航模块

ZED-F9L模块

集成IMU传感器的亚米级惯性导航GNSS

NEO-D9S系列

u-blox D9校正数据接收机

NEO-M9N模块

u-blox M9标准精度GNSS模块

PointPerfect

GNSS增强服务

ZED-F9R模块

u-blox F9高精度惯性导航模块

C100-F9K应用板

使用多频段RTK轻松评估 ZED-F9K

C102-F9R应用板

轻松评估具有传感器融合的 ZED-F9R

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
ADG1211YRUZ 1 Rochester Electronics LLC QUAD 1-CHANNEL, SGL POLE SGL THROW SWITCH, PDSO16, LEAD FREE, MO-153-AB, TSSOP-16
$5.96 查看
AD8367ARUZ-RL7 1 Analog Devices Inc 500 MHz, 45 dB Linear-in-dB Variable Gain Amplifier

ECAD模型

下载ECAD模型
$12.79 查看
ADG438FBRZ-REEL 1 Analog Devices Inc High Performance, 8-Channel, Fault-Protected Analog Multiplexer
$9.14 查看
U-blox

U-blox

u-blox (SIX:UBXN) 是全球领先的面向汽车、工业和消费市场的定位和无线通信技术供应商。他们的解决方案能够让人员、车辆和机器确定其精确位置,并通过蜂窝和短程网络进行无线通信。u-blox 拥有广泛的芯片、模块产品组合以及不断发展的支持数据服务的产品生态系统,其独特定位能够帮助其客户快速、经济高效地开发创新的物联网解决方案。公司总部位于瑞士塔尔维尔,是一家全球性的公司,在欧洲、亚洲和美国设有办事处。

u-blox (SIX:UBXN) 是全球领先的面向汽车、工业和消费市场的定位和无线通信技术供应商。他们的解决方案能够让人员、车辆和机器确定其精确位置,并通过蜂窝和短程网络进行无线通信。u-blox 拥有广泛的芯片、模块产品组合以及不断发展的支持数据服务的产品生态系统,其独特定位能够帮助其客户快速、经济高效地开发创新的物联网解决方案。公司总部位于瑞士塔尔维尔,是一家全球性的公司,在欧洲、亚洲和美国设有办事处。收起

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电子产业图谱

瑞士u-blox公司(SIX:UBXN)是为汽车、工业和消费品市场提供定位和无线通信技术的领先供应商。其解决方案能准确进行人员、车辆和机器的定位,并通过蜂窝网络和短距离网络实现无线通信。凭借广泛及多样化的芯片、模块和日益扩大的产品支持数据服务生态系统,u-blox公司在帮助其客户针对物联网快速而成本高效地开发创新解决方案方面具有得天独厚的优势。u-blox公司总部设在瑞士塔尔维尔,目前在欧洲、亚洲和美国都设有办事处。www.u-blox.com