实现自动驾驶的三个关键因素

概述:

随着移动出行变更通过高级驾驶辅助系统(ADAS)逐步向前推进并转向全自动驾驶系统(ADS),车载电子设备的复杂性越来越高、互联性越来越强,对于车辆安全运行至关重要。

本文简要介绍了为成功实现先进移动出行服务,ADS实施中必须无缝配合的三个关键要素。

所有生物体都必须能够感知周围环境,决定适当的反应并采取相应的行动。就像生物体一样,先进移动出行系统需要感知环境,通过思考做出最佳决策,并实时执行行动,以避开危险并实现预期结果。

图1——自动驾驶的“感知、决策、执行”模型

生物体和先进车辆都需要根据立即反应的关键程度,优先处理某些刺激。

六十多年来,Ennovi帮助汽车整车厂商和一级供应商设计并制造新的电子系统,包括传感器、控制单元、伺服电机和网络,以实现先进的感知、决策、执行功能。

感知

准确感知不断变化的环境并实时识别潜在危险是“感知、决策、执行”范式中的第一个关键步骤。

图2——感知不断变化的环境

图3——Ennovi雷达互连

当今的先进移动出行车辆需要依靠来自各种传感器的持续输入,才能获得动态变化状况的完整且可操作的图像。例如,雷达、激光雷达和摄像头传感器从不同方位捕获外部环境。将这些传感器数据流结合起来,即可获得各种天气、昼夜以及能见度条件下的360度全景图像。驾驶舱内的传感器也能提供重要信息,以确保驾驶员和乘客的安全以及舒适的乘坐体验。

部署和集成复杂的车载传感器网络,必须使用标准的成品组件。在为汽车行业提供支持的多年发展过程中,Ennovi开发出从互连产品到模块的多种核心支持技术,这些技术可以经济有效的方式进行配置,满足几乎任何特定的传感器应用,包括牢固封装、信号和电源互连和车载网络。

为了解决敏感应用中集成外壳的挑战,Ennovi的雷达互连提供了可靠的连接和外壳,能够物理保护传感器,管理日益增加的热问题,屏蔽电磁干扰(EMI),并缓解振动和冲击问题。

决策

接下来需要对持续感知过程中捕获的信息快速进行编译、分类和分析,以决定要采取的适当行动。

图4——决策涉及实时处理和分析数据

随着传感器数量和类型不断增加,持续的传感器扫射与集成动态变化输入非常具有挑战性。ADAS/ADS发展的下一阶段将不再过多地关注传感器本身的变化,而涉及必须实时处理和分析的巨量数据。

图5——ENNOVI高引脚数接头

自最早的汽车电子控制单元(ECU)问世以来,Ennovi工程师一直在提供可靠、可定制的解决方案,并且在适用于先进移动出行应用的功能更强大的新型ECU的发展过程中,我们一直保持着领先地位。

我们提供可实现更快通信速度的解决方案,例如高引脚数接头,用于支持需要牢固封装的密集引脚分布、较小占用空间的应用。我们采用环保的模块化制造方法,可减少浪费,同时支持灵活设计并提供具有高度配置灵活性的选项。

ECU是先进移动出行车辆的大脑,我们提供全系列功能强大的专业ECU设计和具有成本效益的批量生产服务。

执行

感知和决策最终必须产生正确且及时的行动。

该范式中的“执行”部分由多种子系统组成,例如用于转向、制动、悬架、防滑和其他关键功能的伺服电机和执行器。

图6——自动驾驶车辆可采取行动安全行驶至目的地

图7——ENNOVI多排板对板连接器

如果出现延迟或未能正确执行行动,的确可能陷入生死攸关的境地,因此整个端到端系统必须对各种常规和不熟悉的外界刺激进行无缝处理并做出正确响应。

Ennovi在设计和生产关键可定制技术方面拥有悠久的历史,例如电源接口、集成外壳、母线排、定子电机组件和多排板对板连接器。

多排板对板连接器采用我们专有的卡扣式饼干榫设计,可将多个连接器单元堆叠在一起,无需进行定制,是密集引脚分布、较小占用空间的应用的理想选择。

Ennovi在针对范式的“执行”部分提供可靠的解决方案方面拥有丰富的经验。

小结

为了实现先进移动出行变革的最终目标,整个车载“感知、决策、执行”生态系统必须作为单一机构实现无缝运行,就像生物体一样。

就像人体的感官、大脑和肌肉不断应对外界环境的动态变化一样,先进车辆中的相互关联的功能件也需要执行同样的步骤。由于我们的许多身体行为都是本能、无意识地发生的,先进移动出行的“感知—决策—执行”序列也需要立即发挥作用,且无需人为干预。

正如生物体需要具有高度响应能力的内部神经系统一样,成功实现先进移动出行也需要低延迟车载网络来连接传感器、ECU、伺服电机等。Ennovi是提供具有成本效益的汽车以太网解决方案的先驱,这是满足此要求的关键。

Ennovi很自豪能够成为各种可定制基础技术的创新领导者,这些技术正在推动先进移动出行变革向前发展。

为了实现最佳的整体“感知、决策、执行”解决方案,通常在最初的构思阶段将Ennovi引入新的设计流程,在此阶段,我们可以提供各种输入信息,为下游带来大量有效成果。这些成果可为整车厂商和一级供应商提供对恶劣汽车环境下的性能、功能、成本效益、大批量生产和长生命周期进行优化的可靠解决方案。

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