本文为ADAS/AD全面分析的第五篇文章(L0到L2称为ADAS辅助驾驶,L3及以上称为AD自动驾驶,中间为L2+),主要探讨行车技术方案,并以此演化出的分布式和集中式两条路,之后会探讨域控制器,请关注汽车人参考后续更新。
L0-L2,以传感器为主体的分布式架构
实现从L0预警到L2横向和纵向控制功能,主要是通过前向毫米波雷达和前视摄像头实现。
既可以单独采用前向毫米波雷达1R,实现ACC和AEB功能;也可以单独采用前视摄像头1V,实现LKA的横向控制;更主流的是1V1R的组合,最终可实现L2的单车道驾驶辅助。
由于雷达只能对距离进行感知,只有摄像头才能识别车道线,因此,如果把算法做得更好,前视摄像头也可以取代前向雷达,还能进一步降低系统成本,也就是前向ADAS系统1V1R,有向单前视摄像头1V的发展趋势,能够实现L2如ICC的功能。
1V1R背后的核心思想是以传感器为主体,采用的是感知、融合、规控分布式架构,好处是成本低,对AI算力要求并不高,以一体机的形态出来。
但是,不支持OTA升级是其最大的缺点,随着C-NCAP/E-NCAP法规不断演进,未来对软件算法进行升级会成为刚需。
L2+以域控制器为主的集中式架构
从L2+开始,大多数都是采用的是集中式架构,引入了域控制器,将1V1R一体机控制器ECU剥离出来,并进行融合。
架构不变,算力倍增,解决了传感器OTA升级痛点,域控制器是为了实现更多功能引入,会接入更多的传感器。
在1V1R基础上,通过加入4颗角雷达,变成1V5R,实现360°环境感知,可在封闭高速公路或城市快速路上,按照驾驶员指令,实现自动变道ALC功能;在高速公路上,引入路径规划后,可允许一段时间内脱手驾驶,实现高速公路辅助HWA功能。
在1V5R基础上,如果加入高精度地图和三目前视摄像头(主摄像头基础上增加广角和窄角),形成3V5R的方案,可在HWA基础上自动上下匝道,实现高速公路领航HWP功能;在TJA基础上,自动变道,实现交通拥堵领航TJP功能。
在3V5R基础上,再增加4颗侧视摄像头和1颗后视摄像头,形成8V5R方案,可从TJP进一步拓展为城市场景领航CP功能,需要指出的是,特斯拉采用的是8V1R方案,且进一步简化为8V的方案。
无论是高速的HWP,或者城区的TJP,都可以统称为NOA,只是面对的场景不同。
在8V5R基础上,再增加用于泊车的4颗鱼眼摄像头,即形成了L2+最大化的传感器架构方案5R12V,如果前视摄像头分辨率由200万升级为800万后,可以去掉Wide Camera,形成5R11V。
汽车人参考小结
从传感器方案维度对自动驾驶行车功能演进进行梳理,在L2之前,是在非常成熟的分布式架构基础上,是以传感器为主体进行增减,逐渐在收敛。
从L2+之后,以域控制器为主体的集中式路线,尽管ECU开始融合,但传感器却越来越多,却什么补什么,也没有算上昂贵的激光雷达,当前还朝着堆料的方向发展。
5R12V看似高级,但并不是最优的解,众多传感器优势并没有最大化地发挥出来,一句话,太复杂,成本太高,不适合汽车这个行业。
什么才是真正的终局,汽车人参考认为,最终收敛到1V或者像人眼一样的2V,这或许是梦想,或许也是第一性原理。
最后,汽车人参考新书《一本书读懂无人驾驶》化学工业出版社已经出版,欢迎关注和购买。
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