6ES7151-7AA13-0AB0 做好ADAS是當(dāng)務(wù)之急
毋庸置疑,自動(dòng)駕駛汽車的開(kāi)發(fā)將繼續(xù),但ADAS的部署將成為2021年的重點(diǎn)。
汽車導(dǎo)入ADAS功能后,確實(shí)減少了事故,挽救了生命。今天,ADAS的路還遠(yuǎn)沒(méi)走完。ADAS采用毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單/雙目攝像頭等傳感器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行決策控制,算法的局限決定其用戶體驗(yàn)與人類駕駛?cè)源嬖谝欢ú罹啵芏郃DAS功能只能在特定場(chǎng)景下使用。
就說(shuō)車道保持和自適應(yīng)巡航功能吧,由于系統(tǒng)對(duì)車輛在車道中位置和前車距離的刻意控制,導(dǎo)致車輛對(duì)方向和速度的控制非常生硬。另外,ADAS無(wú)法保證感知所有場(chǎng)景,也不保證100%準(zhǔn)確預(yù)警,更不保證對(duì)任何危險(xiǎn)情況主動(dòng)采取措施,且不承擔(dān)任何事故責(zé)任。所以,在目前情況下,使用ADAS切不可掉以輕心,駕駛者始終要對(duì)自己的駕駛行為負(fù)責(zé)。
再說(shuō)用戶體驗(yàn),大多數(shù)車上的ADAS并沒(méi)有達(dá)到消費(fèi)者愛(ài)用的程度。對(duì)用戶來(lái)說(shuō),ADAS也過(guò)于難懂,專業(yè)詞匯多得讓人一頭霧水。因此,當(dāng)務(wù)之急是半導(dǎo)體廠商、Tier1和主機(jī)廠要認(rèn)真為用戶科普一下ADAS細(xì)分功能,特別是讓他們能夠理解和體驗(yàn),否則ADAS的推廣和普及就很難實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橐恢睒?biāo)榜客戶至上的主機(jī)廠也明白,應(yīng)該提供客戶想要并愿意為其付費(fèi)的功能。
人工智能正在賦能ADAS,包括自我診斷和自我修復(fù)車輛,這將大大減少故障次數(shù)。在學(xué)習(xí)駕駛模式下,新駕駛者被攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)包圍,可有效避免發(fā)生事故。這些系統(tǒng)將保證司機(jī)和乘客安全、知情、和出行效率。語(yǔ)音和手勢(shì)用戶界面將直觀理解命令;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)有助于導(dǎo)航,提供興趣點(diǎn)或安全問(wèn)題警報(bào),利用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)投影發(fā)現(xiàn)支柱(pillar)盲點(diǎn)背后的東西。由于所有這些AI技術(shù)都還處于起步階段,硬件系統(tǒng)將需要隨著系統(tǒng)的改進(jìn)而調(diào)整,并通過(guò)OTA更新限度地延長(zhǎng)系統(tǒng)的壽命。
現(xiàn)在ADAS技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入很多車型,盡管有些不叫ADAS。下一步是如何通過(guò)傳感器融合使其功能。現(xiàn)在的攝像頭越來(lái)越好,3D攝像頭正在部署,它距離激光雷達(dá)只有半步之遙,而成本大概只是后者的1/100。當(dāng)然,過(guò)去幾年,激光雷達(dá)的成本也在大幅下降,初創(chuàng)企業(yè)正在這一領(lǐng)域扮演主要角色。
ADAS及其半導(dǎo)體工藝
先看前向安全攝像頭,根據(jù)所需功能,攝像頭有多種不同類型,以鏡頭數(shù)量分為單目、雙目和三目;以距離遠(yuǎn)近分為長(zhǎng)、中、近程攝像頭。三目或多目攝像頭是一種立體視覺(jué),它基于從相鄰不同視角獲取同一環(huán)境的多幅獨(dú)立圖像來(lái)估計(jì)距離,即視覺(jué)信息的三角測(cè)量。然后使用算法處理器對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行密集的3D數(shù)字表示。
在近程激光雷達(dá)中,如大陸的多功能攝像頭MFL4x0,將紅外近程激光雷達(dá)(光探測(cè)和測(cè)距)傳感器和CMOS攝像頭集成在一個(gè)緊湊的單元中,即使是小型汽車也可以安裝在鏡座中。其主要功能是以非常高的可靠性對(duì)車輛前方的物體進(jìn)行分類,并檢測(cè)即將發(fā)生的碰撞;同時(shí)具有駕駛員輔助功能(如車道偏離警告、交通標(biāo)志識(shí)別和智能前照燈控制)。
采埃孚ZFTriCam三目攝像頭是集成了“三只眼睛”的模塊,具有不同視角,從車輛前面和旁邊的不同距離傳遞重要信息,確保各種駕駛情況下的不同視角。
攝像頭對(duì)于目標(biāo)檢測(cè)是必不可少的。它利用人工智能探測(cè)路邊的行人或垃圾桶等物體,為車輛提供必要的信息。此外,攝像頭的優(yōu)點(diǎn)是可以精確地測(cè)量角度。這使車輛能夠盡早識(shí)別接近的車輛是否會(huì)轉(zhuǎn)向。如果城市交通需要大視角來(lái)記錄行人和交通情況,那么在高速公路上需要300米的長(zhǎng)距離和窄視角。
寶馬X5ADAS系統(tǒng)所使用的MobileEyeQ4三目攝像頭集成在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的后視鏡模塊內(nèi)部。它能夠產(chǎn)生3D感知,從而提供強(qiáng)大的L2+駕駛輔助功能。EyeQ4圖像處理芯片(目前是28nmFinFET工藝)融合處理三個(gè)攝像頭的圖像信號(hào),并提供各種提升駕駛舒適性的駕駛輔助功能。EyeQ5將會(huì)采用7nmFinFET或10nm工藝。
以ZFS-Cam3單目安全攝像頭為例,可以看到其內(nèi)部有兩個(gè)主要組件,一個(gè)是搭載MobileEyeEyeQ3的處理器板,另一個(gè)是搭載安森美半導(dǎo)體CMOS圖像傳感器(CIS)的板子。
另一種架構(gòu)是在車輛周圍使用多個(gè)攝像頭,將攝像頭接入中央接線盒。在特斯拉Model3中,車的周圍有8個(gè)攝像頭,這些攝像頭的數(shù)據(jù)被送入位于儀表板下的中央ADAS控制模塊。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,特斯拉ADAS控制板(即全自動(dòng)駕駛(FSD)計(jì)算機(jī))HW3.0使用了特斯拉自研設(shè)計(jì)、三星14nm制造的2個(gè)SoC。這塊板上有很多半導(dǎo)體器件。據(jù)IHS的一份報(bào)告顯示,HW2.5的半導(dǎo)體含量約為520美元。
據(jù)報(bào)道,HW4.0芯片由特斯拉和博通共同開(kāi)發(fā),將采用臺(tái)積電7nm工藝制造。預(yù)計(jì)該芯片2021年第四季度開(kāi)始量產(chǎn),首批搭載該芯片的車輛最早2022年季度開(kāi)始交付。HW4.0芯片代工換成了臺(tái)積電,主要原因是其7nm工藝能夠在更低的電源電壓(低于500mV)下工作,這將實(shí)現(xiàn)更低的功耗,其性能預(yù)計(jì)將是HW3.0的3倍。
攝像頭系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵部件是CMOS圖像傳感器。大多數(shù)汽車攝像頭模塊都使用安森美半導(dǎo)體的圖像傳感器。2014年,安森美半導(dǎo)體收購(gòu)了在汽車行業(yè)占據(jù)強(qiáng)勢(shì)地位的Aptina,在汽車CIS領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟。
另一個(gè)有價(jià)值的ADAS功能是盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)。汽車后保險(xiǎn)杠上的雷達(dá)模塊可以實(shí)現(xiàn)此功能。盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)又稱并線輔助功能,后保險(xiǎn)杠上安裝的雷達(dá)在車速大于10kM/h時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟,向車輛左右3米,后方8米的范圍持續(xù)發(fā)送雷達(dá)信號(hào),并分析處理探測(cè)到的信號(hào),排除固定物體和較遠(yuǎn)距離的物體,如果探測(cè)區(qū)域內(nèi)有車輛靠近,后視鏡上的黃色燈帶就會(huì)閃爍予以提示。
車的前面還有一個(gè)遠(yuǎn)程雷達(dá)模塊,支持自適應(yīng)巡航控制和自動(dòng)緊急制動(dòng)。它可能安裝在汽車的前格柵或前保險(xiǎn)杠上,如奔馳的毫米波雷達(dá),寶馬除了雷達(dá)之外還有攝像頭,奧迪A7更是搭載了一個(gè)毫米波雷達(dá)和一個(gè)激光雷達(dá)。
大陸的長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá)模塊也有兩塊板:一塊是處理器板,另一塊是有雷達(dá)芯片組和天線的板子,均搭載NXP的芯片(分別為MCU和收發(fā)器)。
6ES7151-7AA13-0AB0
Quantum Backplane 背板
140XBP00200 Quantum
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140XBE10000C Quantum
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Quantum Remote I/O (S908-Coax.) 遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)
140CRP93100 Quantum
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Quantum Distributed I/O (Modbus Plus) 分布式I/O
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Quantum Communication Module 網(wǎng)絡(luò)通訊模板
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140ESI06210 Quantum
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140NOC77100 Quantum
Agie Single Board Computer 625864.4 SBC-01B
Schleicher Netzteil NT 85-AB
Hauser Brushless Verst?rker Typ: SVC 224 V10
Hauser Brushless Verst?rker Typ: SVC 3000/01 V149
Sütron Touch-Panel TFT-Display TP32ET-01/029049
Schleicher Zeitmodul Typ: WTZ 1.X
Schleicher Reglungsmodul Typ: WE PT100 WE PT 100
Artis Bedien-Panel KLCD V 3.01
ABB Fischer Porter Me?umformer 50 SM1105 CBM10 AAAB1
Sieb&Meyer Sinudyn Powermodul 26.50.42
Hochfrequenz-Kabel-RF Koaxialkabel HRCAY-50-9 Neu 50m
ARTIS Modul MTC-K3-2
ARTIS Modul MTC-W1-2
General DataComm GLDC10091782 Neu New
Honeywell CONTROLLER W7704D1024
SBA Trafo Transformator EGS Gleichrichter
Crompton Instruments PROTECTOR Relais 252-PBT4
DUELCO Relais HR-20 Zweihandrelais
Hewlett Packard E2073 PC-Karte
ismet Transformator Trafo DG Netzger?t Spannungswandler
Culler-Hammer Leistungsschalter JD35k 250Amp
DUELCO Relais EU-10 S/12Sek
Westinghouse Leistungsschalter EHD 14k
Crydom Halbleiterrelais CMRD2435 35A 2X neu
Elektronisches ?berlastrelais Siemens 3RB1253-0FM00 Neu
Philips IO 30
Telemecanique Positionsschalter XCK J5910
DUELCO Relais NST-4 Schütz
Siemens SIMIREL 3UG3522-1AC48-0AA1
Balluff Netzger?t B-3 BES 516-706-B-3 neu
DUELCO Relais NST-4
Keyence Spannungsversorgung BL-U2
ADVANCED ENERGY DC Power Supply lots of 10, used, a
Advanced Energy VHF 2060 RF GENERATOR AMAT 0920-00056
Advanced Energy Ovation 35162 3150861 AMAT: 0190-16109
4 used AE Advanced Energy HFV 8000 RF Generator
Advanced Energy RFG 3000 RF Generator # 5038-000-D
Advanced Energy MDX-L18M - ONE-YEAR Warranty
Advanced Energy MDX-II 15K Power Supply: AE Magnetron
Advanced Energy MDX-II 30K Power Supply: AE Magnetron
Advanced Energy HFV-8000 8kW RF Generator Refurb. AE
RFPP RF20H WATERCOOLED RF GENERATOR ADVANCED ENERGY
ADVANCED ENERGY RFG-1250 HALO
Advanced Energy MDX Magnetron Drive
ADVANCED ENERGY 2194-0013-Q POWER-SPLY, DC, 10KW MASTER
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Advanced Energy RFPP AM-10 Automatch Network 8400003010
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Advanced Energy PDX 5000 RF GENERATOR 3156043-207 A
Advanced Energy RFG-3000 - ONE-YEAR Warranty
Advanced Energy RFG-2000-2V - ONE-YEAR Warranty
Adtec Advanced Energy Plasma RF Generator AX-3000 III
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DC GENERATOR ADVANCED ENERGY PINNACLE 3152415-107K
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Advanced Energy PDW-2200 - ONE-YEAR Warranty
Advanced Energy MDX-L12-650 - ONE-YEAR Warranty
ADVANCED ENERGY APEX 10KW/13 RF GENERATOR WORKING
AE ADVANCED ENERGY HFG 2501 GENERATOR
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Advanced Energy RF Match 13.56MHZ
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Advanced Energy MDX-L6 - ONE-YEAR Warranty
G78084 Advanced Energy Ovation 35162 3.5kW Power Supply
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ADVANCED ENERGY 2011-014-01 RF POWER SUPPLY
AE Advanced Energy MDX 1.5K Power Supply NEW
AE Advanced Energy RFPP Mercury 1013 RF Match Novellus
ADVANCED ENERGY MATCH, RF FIXED 3155054-003B
AE ADVANCED ENERGY MDX PINNACLE 3152326-100B 6kW SUPPLY
AE ADVANCED ENERGY MDX PINNACLE 3152353-011B Pwr SUPPLY
Advanced Energy / ASM PDP3500 Pulsed Plasma Controller
Advanced energy RFG 1250 PN 660-024637-008 3155027-008
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Quantum Terminal Block and Accecories 端子連接器及附件
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