關(guān)于無(wú)人駕駛汽車的未來(lái)暢想

時(shí)間定格至2032年。前洛杉磯警察局警官John Spartan在冰封沉睡三十年后醒來(lái)，發(fā)現(xiàn)周圍的一切都發(fā)生了變化，包括駕駛技術(shù)。

在1993年上映的電影《超級(jí)戰(zhàn)警》中，幾乎所有的汽車都是無(wú)人駕駛，當(dāng)然這些都是概念汽車。如今，十多家汽車制造領(lǐng)導(dǎo)品牌(包括奧迪、寶馬、通用、特斯拉、大眾和沃爾沃)都在研發(fā)無(wú)人駕駛技術(shù)。此外，谷歌已經(jīng)開(kāi)發(fā)了定制汽車，目前累積行駛距離超過(guò)100萬(wàn)英里(相當(dāng)于美國(guó)一個(gè)成年人駕駛75年)且沒(méi)有發(fā)生任何重大事故。

這些成就著實(shí)令人驚嘆，但很多人不禁又問(wèn)：“還得多久才能普及無(wú)人駕駛汽車呢？”

汽車食物鏈錯(cuò)綜復(fù)雜，包括半導(dǎo)體供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、軟件開(kāi)發(fā)人員和汽車制造商，而Imagination Technologies則將其自身定位在這條食物鏈開(kāi)端的獨(dú)特位置。只有食物鏈下的所有企業(yè)密切合作、共同開(kāi)發(fā)底層ADAS(高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng))技術(shù)，才能引導(dǎo)市場(chǎng)走向無(wú)人駕駛汽車商用化的發(fā)展之路。

目前，實(shí)現(xiàn)ADAS功能有三大主要方法：

第一個(gè)方法便是存儲(chǔ)大量的地圖數(shù)據(jù)，然后在給定的環(huán)境中進(jìn)行導(dǎo)航。但這個(gè)方法通常被認(rèn)為像一輛火車行駛在隱形的鐵軌上。該方法的案例便是谷歌的無(wú)人駕駛汽車。其基本上只使用一組預(yù)先錄制好的街道高清地圖進(jìn)行導(dǎo)航，傳感技術(shù)使用極少。在這種情況下，汽車僅依靠高速連接和傳感器聚合來(lái)維持一個(gè)固定的鏈接到提供了導(dǎo)航坐標(biāo)的云巨型結(jié)構(gòu)中。

相比之下，另一種方法便是依靠計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理，且沒(méi)有使用預(yù)先錄制好的地圖信息。這種方法相當(dāng)于復(fù)制了一個(gè)人類駕駛員，因?yàn)槠嚹軌蚧谪S富的傳感器和高性能處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)決策。通常，這一類汽車含有多個(gè)相機(jī)以獲得廣角視圖，并使用專用的高性能、低功耗芯片，以實(shí)現(xiàn)超級(jí)計(jì)算機(jī)的處理能力來(lái)進(jìn)行ADAS硬件和軟件算法。

首創(chuàng)這一方法的公司是Mobileye，其有專門(mén)為全自動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的強(qiáng)大的高能效EyeQ SoC。例如，最近，處理公路自動(dòng)駕駛功能需求的基于MIPS的Mobileye EyeQ3 SoC已在特拉斯汽車上使用。這種情況中，Mobileye一直使用多核多線程MIPS I級(jí)CPU來(lái)處理來(lái)自汽車各個(gè)攝像頭的數(shù)據(jù)流。

下圖中，EyeQ4 SoC內(nèi)的四核四線程interAptiv CPU用作芯片的主體，引導(dǎo)來(lái)自攝像機(jī)及其他傳感器的信息流進(jìn)入右邊VLIW 表示的2.5 TFLOPS處理快中。

最后，第三大趨勢(shì)便是再度啟用全自動(dòng)駕駛通用SoC處理器。對(duì)于已配備了用于資訊娛樂(lè)的嵌入式GPU的汽車，開(kāi)發(fā)人員可以充分利用進(jìn)行運(yùn)算的圖像引擎計(jì)算資源來(lái)對(duì)車道、行人、車輛、建筑物、停車場(chǎng)等進(jìn)行識(shí)別和跟蹤。例如，Luxoft的計(jì)算機(jī)視覺(jué)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決方案使用了PowerVR圖像框架及附加軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)ADAS功能。用于嵌入式基于PowerVR硬件的軟件框架可以快速有效地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能。

為解決下一代全自動(dòng)汽車應(yīng)用程序的需求，Imagination最近發(fā)布了PowerVR Series7——實(shí)現(xiàn)了10位支持和硬件虛擬化的GPU系列，這對(duì)于 ADAS開(kāi)發(fā)人員而言是兩大重要的功能。GPU內(nèi)的10位色彩深度使汽車制造商可以構(gòu)建高精度的采集與顯示管道，包括圖像傳感器、視頻編碼器/解碼器及圖像引擎。

相比傳統(tǒng)的8位解決方案，10位多媒體子系統(tǒng)可以更精確地檢測(cè)車道、道路交通標(biāo)志或其他標(biāo)記。實(shí)現(xiàn)硬件虛擬化則可以在單個(gè)的設(shè)備中可靠安全地運(yùn)行兩個(gè)或三個(gè)應(yīng)用程序。例如，集成了MIPS軍工級(jí) CPU及PowerVR Series7GPU的SoC可以同時(shí)在同一個(gè)芯片上優(yōu)化執(zhí)行Rightware Kanzi UI資訊娛樂(lè)集群和Luxoft ADAS方案，且二者的性能和可靠性都為最佳。

不管使用何種方法，無(wú)人駕駛汽車都為汽車公司、傳感器供應(yīng)商和半導(dǎo)體行業(yè)展示了廣闊的前景。這得益于具有硬件內(nèi)存管理、多線程和虛擬化功能的先進(jìn)的SoC模塊和高性能微控制器。這些功能使得OEM可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的軟件應(yīng)用程序，包括基于模型的過(guò)程控制、人工智能和先進(jìn)的視覺(jué)計(jì)算。