作為用戶，自動(dòng)駕駛讓我著迷。我經(jīng)常思考不坐在駕駛座上、猛踩剎車踏板或讓乘客在感覺到最輕微的危險(xiǎn)時(shí)抓住車頂把手的情況下乘車會(huì)有什么感覺。但是當(dāng)涉及到我媽媽時(shí)，這個(gè)想法被證明是一個(gè)很大的否定。她懷疑我的駕駛技術(shù)；她怎么能相信一臺(tái)機(jī)器？不過，這不僅僅是我媽媽的恐懼；大多數(shù)人都急于迎接巨大的變化。證實(shí)這種深深不信任的最新民意調(diào)查來自自動(dòng)駕駛汽車教育合作伙伴 (PAVE)，這是一個(gè)由行業(yè)參與者和非營利組織組成的聯(lián)盟，旨在提高公眾對(duì)自動(dòng)駕駛汽車 (AV) 的理解。民意調(diào)查顯示的結(jié)果簡(jiǎn)明扼要：約 48% 的人表示他們永遠(yuǎn)不會(huì)乘坐自動(dòng)駕駛的出租車或拼車。另有 20% 的人認(rèn)為 AV 永遠(yuǎn)不會(huì)安全。只有 34% 的人認(rèn)為 AV 的優(yōu)勢(shì)將超過劣勢(shì)。只有 18% 的人渴望進(jìn)入第一個(gè) AV 的候補(bǔ)名單。

那么為什么會(huì)抗拒呢？為什么要長篇大論地強(qiáng)調(diào)“不可能！”？

增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的一些關(guān)鍵考慮因素

創(chuàng)建優(yōu)秀軟件的理念是構(gòu)建人們想要使用的應(yīng)用程序，而不是人們必須使用的應(yīng)用程序。為了提高自動(dòng)駕駛汽車的體驗(yàn)，也可以應(yīng)用這一理念。我們只需要在設(shè)計(jì)它們時(shí)考慮到乘客的體驗(yàn)。

公司正在推進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)，以生產(chǎn)可能包括智能可視化和先進(jìn)電池技術(shù)的乘用車。被稱為光探測(cè)和測(cè)距 (LiDAR) 的自動(dòng)駕駛汽車傳感器是乘用車發(fā)展的重要里程碑。那么 LiDAR 如何幫助在 AV 中可視化周圍環(huán)境呢？

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自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在行動(dòng)

LiDAR 被認(rèn)為是關(guān)鍵設(shè)備，通常安裝在 AV 的車頂上；傳統(tǒng)的激光雷達(dá)傳感器旋轉(zhuǎn)并向周圍物體發(fā)射激光。通過測(cè)量光脈沖的返回時(shí)間，傳感器構(gòu)建周圍環(huán)境的 3D 圖像。然而，機(jī)械旋轉(zhuǎn)的 LiDAR 傳感器很容易發(fā)熱并消耗大量電力。此外，它們體積龐大——有兩個(gè)成人拳頭那么大——而且要花費(fèi)數(shù)萬美元。

一輛車可能配備多個(gè)激光雷達(dá)傳感器，用于掃描不同的距離。研究人員開發(fā)了一種納米技術(shù)，與旋轉(zhuǎn)型相比，可以使 LiDAR 傳感器的體積小 1000 倍。這項(xiàng)新發(fā)明比更先進(jìn)的芯片狀傳感器小約 10 倍。

芯片形 LiDAR 傳感器發(fā)射一系列具有列和行的不可見紅外激光源，以實(shí)現(xiàn)深度 3D 圖像。這些反射光束作為一組點(diǎn)被接收，然后從這些點(diǎn)計(jì)算周圍的圖像。

研究人員證實(shí)，如果這被證明是成功的，這項(xiàng)研究將使我們能夠以更低的成本制造出一種比拇指大小還小的高速高精度激光雷達(dá)傳感器。

另一個(gè)關(guān)鍵考慮因素是電池設(shè)計(jì)，它可以完全降低電池成本并增加車輛的續(xù)航里程。至于汽車的電池，市場(chǎng)上的一些公司正計(jì)劃使用一種獨(dú)特的“單電池”設(shè)計(jì)，通過消除容納電池材料的袋子和模塊來增加電池中的單個(gè)電池并釋放電池組內(nèi)部的空間。

這種電池設(shè)計(jì)意味著可以在電池內(nèi)部裝入更多的活性材料，從而使汽車的續(xù)航里程可能更長。他們還在研究一種名為磷酸鐵鋰 (LFP) 的電池化學(xué)成分，這種電池不太可能過熱，并且比其他類型的鋰離子電池更安全。

其目的是創(chuàng)造一種自動(dòng)駕駛汽車，讓用戶輸入他們的目的地并在幾乎沒有其他參與的情況下駕駛到那里。用于電動(dòng)汽車的 LiDAR 傳感器一直是成本問題，這可以追溯到特斯拉的早期設(shè)計(jì)。上述進(jìn)展表明 LiDAR 傳感器的尺寸顯著減小且成本低得多。

架構(gòu)探索如何幫助您實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)？

汽車是一個(gè)很大的電子產(chǎn)品。

架構(gòu)探索可以在使用電子產(chǎn)品的每個(gè)應(yīng)用空間中使用。根據(jù)未經(jīng)以某種方式篩選或測(cè)試的信息和假設(shè)做出關(guān)鍵業(yè)務(wù)決策是不明智的。這就是探索性數(shù)據(jù)分析的全部內(nèi)容。

VisualSim 等系統(tǒng)建模工具可以分析獲取遠(yuǎn)程對(duì)象坐標(biāo)所需的時(shí)間以及將其解釋為 LiDAR 對(duì)象（如果在范圍內(nèi)）所需的計(jì)算資源。在系統(tǒng)建模環(huán)境中，可以生成汽車和行人等異物來測(cè)試移動(dòng)物體的視覺，驗(yàn)證坐標(biāo)是否正確檢測(cè)，并確保這些物體可以被 LiDAR 處理為可見。2D 或 3D 模型中的每個(gè)對(duì)象都需要一個(gè)坐標(biāo)起點(diǎn)，以便可以處理所有對(duì)象。數(shù)據(jù)庫塊可能包含對(duì)象起始坐標(biāo)和當(dāng)前方向（如果有）。最大的問題之一是在北達(dá)科他州暴風(fēng)雪等災(zāi)難中會(huì)發(fā)生什么。

潛在對(duì)象的順序和處理會(huì)對(duì)處理硬件和軟件產(chǎn)生巨大影響，最終影響功率和響應(yīng)性能。系統(tǒng)級(jí)功耗探索可以評(píng)估各種降低功耗和低功耗技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和節(jié)省的能量。對(duì)于任何新系統(tǒng)，電源狀態(tài)的數(shù)量、并發(fā)線程操作、轉(zhuǎn)換時(shí)間和切換都需要在最終確定規(guī)范之前進(jìn)行詳細(xì)的電源評(píng)估。此外，規(guī)范必須在性能、功率、功能和可靠性之間進(jìn)行權(quán)衡。

VisualSim 功率表

一個(gè)顯著的權(quán)力領(lǐng)域是權(quán)力定義。VisualSim 使用有功功率表，它是架構(gòu)探索的重要參與者，負(fù)責(zé)收集、向電池提供輸入并處理電池的充電需求。生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括組件的能耗、系統(tǒng)的累積功率、瞬時(shí)負(fù)載、平均負(fù)載和每個(gè)組件的狀態(tài)消耗時(shí)間線。

結(jié)論

預(yù)測(cè)新技術(shù)的發(fā)展方式絕非易事。然而，鑒于自動(dòng)駕駛汽車帶來的巨大好處，它們似乎將在未來幾十年主宰我們的道路。采用這種技術(shù)是不可避免的。當(dāng)然，路上也有潛在的顛簸。實(shí)施需要的不僅僅是技術(shù)。使用這項(xiàng)技術(shù)會(huì)涉及法律和監(jiān)管問題，例如在發(fā)生事故時(shí)誰有過錯(cuò)。早期系統(tǒng)探索、功率探索和性能建模有助于了解操作并消除風(fēng)險(xiǎn)，從而提高可擴(kuò)展性。

　　審核編輯：湯梓紅