關(guān)于無人駕駛汽車的未來暢想

時間定格至2032年。前洛杉磯警察局警官John Spartan在冰封沉睡三十年后醒來，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《超級戰(zhàn)警》中，幾乎所有的汽車都是無人駕駛，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)無人駕駛技術(shù)。此外，谷歌已經(jīng)開發(fā)了定制汽車，目前累積行駛距離超過100萬英里(相當(dāng)于美國一個成年人駕駛75年)且沒有發(fā)生任何重大事故。

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

汽車食物鏈錯綜復(fù)雜，包括半導(dǎo)體供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、軟件開發(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端的獨特位置。只有食物鏈下的所有企業(yè)密切合作、共同開發(fā)底層ADAS(高級駕駛員輔助系統(tǒng))技術(shù)，才能引導(dǎo)市場走向無人駕駛汽車商用化的發(fā)展之路。

目前，實現(xiàn)ADAS功能有三大主要方法：

第一個方法便是存儲大量的地圖數(shù)據(jù)，然后在給定的環(huán)境中進行導(dǎo)航。但這個方法通常被認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維持一個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算機視覺處理，且沒有使用預(yù)先錄制好的地圖信息。這種方法相當(dāng)于復(fù)制了一個人類駕駛員，因為汽車能夠基于豐富的傳感器和高性能處理器進行實時決策。通常，這一類汽車含有多個相機以獲得廣角視圖，并使用專用的高性能、低功耗芯片，以實現(xiàn)超級計算機的處理能力來進行ADAS硬件和軟件算法。

首創(chuàng)這一方法的公司是Mobileye，其有專門為全自動汽車設(shè)計的強大的高能效EyeQ SoC。例如，最近，處理公路自動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CPU來處理來自汽車各個攝像頭的數(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)來自攝像機及其他傳感器的信息流進入右邊VLIW 表示的2.5 TFLOPS處理快中。

最后，第三大趨勢便是再度啟用全自動駕駛通用SoC處理器。對于已配備了用于資訊娛樂的嵌入式GPU的汽車，開發(fā)人員可以充分利用進行運算的圖像引擎計算資源來對車道、行人、車輛、建筑物、停車場等進行識別和跟蹤。例如，Luxoft的計算機視覺和增強現(xiàn)實技術(shù)解決方案使用了PowerVR圖像框架及附加軟件來實現(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現(xiàn)自動駕駛功能。

為解決下一代全自動汽車應(yīng)用程序的需求，Imagination最近發(fā)布了PowerVR Series7——實現(xiàn)了10位支持和硬件虛擬化的GPU系列，這對于 ADAS開發(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)可以更精確地檢測車道、道路交通標(biāo)志或其他標(biāo)記。實現(xiàn)硬件虛擬化則可以在單個的設(shè)備中可靠安全地運行兩個或三個應(yīng)用程序。例如，集成了MIPS軍工級 CPU及PowerVR Series7GPU的SoC可以同時在同一個芯片上優(yōu)化執(zhí)行Rightware Kanzi UI資訊娛樂集群和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的SoC模塊和高性能微控制器。這些功能使得OEM可以實現(xiàn)更復(fù)雜的軟件應(yīng)用程序，包括基于模型的過程控制、人工智能和先進的視覺計算。