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Vsora推支援L4/L5自駕浮點運算IP方案

人工智慧(AI)、數位通訊和先進駕駛輔助系統(ADAS)應用的高性能矽智財知識產權(IP)解決方案供應商法商維數(Vsora),日前正式發布了其首款千兆浮點運算(PetaFLOPS)運算平台,可協助晶片供應商加速第四等級(L4)和第五等級(L5)自動駕駛汽車晶片設計。 Vsora是一家科技新創公司,在無線通訊的領域上,累積數十年數位訊號處理器(DSP)的設計經驗,包括最新一代行動通訊網路標準5G技術,其最新的DSP設計提供可程式化、可擴展、可利用軟體配置的多核設計,結合通訊DSP及AI加速的雙重功能,適用於自動駕駛晶片設計產業。 Vsora執行長兼創始人Khaled Maalej表示,很榮幸成為第一個在設計L4/L5自動駕駛汽車的晶片設計中提供良好運算能力、便攜性和經濟性的方案供應商,AD1028是公司提供的一系列平台中的首款產品,可為全球汽車製造商提供L4/L5等級功能的早期商業能力。 Vsora所推出的AD1028是一個IP核心架構,內嵌首個PetaFLOPS千兆浮點運算平台,借助於該高效能運算設計設計的低功耗晶片L4/L5控制單元,可大幅加速L4/L5自動駕駛汽車晶片設計產業縮短設計週期。 AD1028是一個可程式化解決方案,結合了自動駕駛所需要的數位訊號處理(DSP)以及機器學習(ML)功能,其採用強大的多核DSP和AI架構,毋須額外的DSP協同處理器及硬體加速器,並提供了軟體可程式化才能實現的靈活性。 當前的自駕車產業正面臨不少技術上的挑戰。在L4等級的自駕車中,駕駛仍得操控車輛,但在L5等級必須實現脫離人類控制的全自動駕駛能力,因此業界都在殫精竭慮,希望實現L4或L5自動駕駛的高速精準運算能力。 首先,車輛必須學習行駛過程中的各種環境特徵以自定行駛方案,這個過程稱為「感知」。這個過程需要使用最先進的DSP技術來處理感應器所收集的大量資訊,不僅包括雷達、光達、相機及超音波感應器的組合,也要配合全球導航衛星系統(GNSS)的數據、5G網絡訊號、蜂巢式車聯網通訊(Cellular Vehicle-to-Everything, C-V2X)的數據。 其次,在實際行駛中,車輛系統必須頻繁且快速地進行更新,以確保安全平穩地行駛,因為突發狀況可能隨時在一秒之內就會發生。 在處理收集到的資訊之前,必須對感測器數據進行快速過濾,以消除噪音和其他更多更複雜的干擾訊號,這就需要將先進的DSP演算法與AI結合使用,透過感​測​器​融合(Sensor Fusion)的過程,藉以整合資訊並過濾產生出乾淨正確的數據。 為了解決上述問題,Vsora設計了一種運算配置方式,通過共享的超高頻寬記憶體,使DSP及深層神經網路(DNN)得以加速交換數據並結合在一起,允許在感知階段即可同步進行前期訊號處理和AI演算法,並在規畫階段可立即採集到有效數據,同時透過大幅縮短數據往返於記憶體的路徑,明顯降低了延遲和功耗。 AD1028的模組架構非常適合L4/5自駕車所需強大運算的挑戰性。 AD1028具有1,028 TeraFLOPS 千兆浮點運算能力,運行頻率為2GHz,在Yolo-v3上處理處理800萬像素的影像僅需7毫秒(ms),處理Full HD影像則不超過1.6毫秒,研發人員無須更改演算法,即可自行配置訊號處理及AI演算法的處理架構。
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高通/是德/SGS攜手測試C-V2X 保障車輛行駛安全性

為了加強蜂巢式車聯網通訊(C-V2X)技術的發展,晶片商高通(Qualcomm)、測試及驗證商是德科技(Keysight),以及全球檢驗、驗證、測試和認證機構SGS日前宣布開展三方合作,推促汽車產業根據3GPP釋出的Release 14版本,著手進行C-V2X技術的初期測試。據此,本次合作可望進一步提升汽車駕駛、乘客及行人於行進中的安全性。 是德科技資深總監Lucas Hansen表示,本次三方合作有助於加速汽車產業採用相關通訊協定及技術,並可望打造運輸、物流及行動性的未來。該測試方案可同時支援OmniAir聯盟及全球認證論壇(GCF)測試計畫的驗證標準,進一步支援C-V2X生態系的擴展。 本次初期試驗於2020年8月進行,SGS採用是德的RF/RRM DVT及一致性工具套件,以及高通的Snapdragon汽車4G晶片,藉此於實驗室執行初期測試。至於三方合作的關鍵測試應用案例,符合第三代合作夥伴計畫(3GPP)中R-14的規範,內容則包含應用於車對車(V2V)通訊部署裝置的射頻(RF),以及無線資源管理(RRM)性能驗證;同時,該案例也支援OmniAir聯盟及GCF所規範的C-V2X測試計畫。 高通工程副總裁Prashant Dogra則對此表示,回顧C-V2X測試與現場試驗的發展進程,不難看見車輛搭載支援即時共享通訊功能所需的技術層出不窮。因此,為防止事故發生、避開障礙物,以及可接收即時路況的更新,對於人們來說便至關重要。而本次試驗中使用的Snapdragon汽車4G平台整合了全球導航衛星系統(GNSS)及C-V2X技術,以利時間及位置定位方面得以更加精準。
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德凱受邀於Keysight World 2020分享車聯網測試解決方案

以車聯網測試為主要發展核心的DEKRA德凱集團,對近年來汽車電子及車聯網蓬勃發展的台灣投資與日俱增,今年更推出全台唯一的歐洲新車強制配備eCall緊急呼叫系統測試服務,也是台灣能同時測試DSRC及C-V2X兩大車聯網通訊技術標準的實驗室。日前,DEKRA德凱東亞及南亞區總工程師辦公室EMC/RF技術處資深總監蕭鴻凱,更獲美國測試儀器商是德科技(Keysight)邀請,將於8月6日於台北萬豪酒店舉行的Keysight World 2020 Taipei電子量測論壇汽車電子(Automotive)場次,擔任業界客座講師,帶領觀眾「洞悉車聯網通訊技術與關鍵測試解決方案」。 5G網路遍地開花,高頻寬、低延遲的特性將加速車聯網快速商用化。通訊技術是車聯網領域中不可或缺的核心技術,此次論壇,DEKRA德凱將對全球兩大通訊技術標準—專用短程通訊技術DSRC、蜂巢式車聯網通訊技術C-V2X進行深入淺出的剖析,讓與會來賓能在最短時間內,一窺車聯網相關測試認證要求。 身為全球最大汽車檢測機構,DEKRA德凱提供車聯網測試認證服務,不但涵蓋早期研發設計、測試、認證乃至後市場檢測服務,且提供多種駕駛場景場域測試,更擁有廣受認可的專業能力,同時專注於全球市場的研發及創新,其先進實驗室及經驗豐富的技術專家更扮演了重要角色,協助客戶更快進入各國市場。 Keysight World自2017年首度於東京舉行,2019年於美國、上海、台北、東京、馬來西亞、新加坡、曼谷、首爾、班加羅爾、新德里共舉行十場論壇,總參與人數逾17,000人。Keysight World 2020將於台北及上海舉行實體暨線上活動,另外亦將於全球其他7大城市舉辦線上論壇。
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DEKRA獲CTIA認可為PTCRB 5G FR1測試實驗室

自2020年5月18日起,DEKRA德凱台灣正式取得美國無線產業協會(CTIA)認可,成為PTCRB 5G FR1完整測試實驗室之一,在近期已推出的5G一站式測試認證解決方案上,再添一塊重要基石,提供客戶完整便利的套裝服務,協助客戶以較短時間內搶攻5G市場。 DEKRA德凱集團於亞洲及歐洲皆能提供PTCRB 5G FR1完整測試服務,亞洲實驗室位於台灣新北林口,歐洲實驗室則位於西班牙馬拉加(Málaga)。 DEKRA德凱台灣擁有專業資深的技術團隊,目前提供的5G一站式測試認證解決方案包含各國法規如FCC、CE、ISED、NCC等強制性測試、PTCRB及GCF一致性測試、OTA及Data Throughput等性能測試、歐洲新車強制配備緊急呼叫系統eCall測試、車聯網兩大通訊技術標準DSRC及C-V2X測試、逾200國的國際認證服務、加值及客製化服務等。 此外,DEKRA德凱台灣亦與DEKRA全球網路密切配合,累積豐富的法規認證經驗,提供PTCRB、GCF、Bluetooth SIG、Wi-Fi Alliance、NFC Forum、LoRa Alliance、Sigfox、Mirrorlink、Zigbee Alliance等無線測試一致性服務。 關於DEKRA德凱 DEKRA德凱集團在安全領域活躍至今已逾90年。其前身為德國機動車監督協會,1925年於德國柏林成立,如今已是世界知名的第三方專業檢測認證機構之一。2019年,DEKRA德凱集團總營收逾1115億元新台幣(34億歐元)。目前集團在六大洲超過60個國家擁有約45,000名員工,服務範圍包含車輛檢測、理賠與專家評估、產品測試、工業檢測、諮詢、稽核、培訓及臨時僱傭。2025年將是DEKRA德凱集團創立的100週年,願景為「成為安全世界裡的全球合作夥伴」。 關於DEKRA德凱台灣 DEKRA德凱台灣提供EMC/RF強制性法規檢測服務,物聯網無線通訊相容性檢測服務如Wi-Fi、LoRa、Bluetooth等,車聯網檢測服務如汽車EMC測試、軍用EMC測試、著名車廠測試要求,符合CTIA標準的天線效能OTA測試與Wi-Fi客製化效能測試,一站式LED、PCB、PCBA、系統可靠度驗證暨失效分析,同時也提供電氣安全、功能安全、鐵道交通等測試認證服務,及國際認證服務等。目前德凱台灣的六個據點則分別位於新北林口(兩個據點)、台北內湖及松山、新竹東區及竹東。
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德凱提供eCall測試 車聯網測試創里程碑

德凱(DEKRA)日前宣布即日起提供物聯網、車聯網、網通類產品5G測試認證服務,尤其在車聯網領域,更提供歐洲新車強制配備eCall緊急呼叫系統及其下一代NGeCall測試、車聯網兩大通訊技術標準DSRC及C-V2X測試,寫下台灣車聯網測試里程碑。 德凱東亞及南亞區資深副總裁暨台灣董事總經理Kilian Avilés表示,該公司也大動作延攬業界資深軟體技術專家,積極提供檢測認證加值解決方案,無論是符合電信營運商各家規範的認證,或是根據3GPP所制定的標準認證,皆能協助客戶提升產品研發動能、加快偵錯除錯速度、縮短產品上市時間,讓客戶在日新月異、競爭激烈的5G市場中搶占先機。 擁有近百年悠久歷史的德凱集團,前身為德國機動車監督協會,以車輛檢測起家,現為全球最大車輛檢測機構,近十年來跨足無線測試領域,以車聯網為主要發展核心。此次集團於台灣的5G投資重點亦聚焦於車聯網,包含全台唯一的eCall及建立在4G LTE及5G基礎上的下一代NGeCall測試,可測試晶片、模組、零組件、車載資訊系統(Telematics Box, T-Box)等產品,提供組件級(Component)及獨立技術單元(STU)兩個等級的認證測試,並藉助其大數據資料庫與全球逾60國的豐富經驗,推出最專業可靠的車聯網測試認證解決方案。此外,德凱亦同時投資車聯網兩大通訊技術標準DSRC及C-V2X測試儀器,是台灣最早跨入C-V2X蜂巢式車聯網的第三方實驗室,也是全台可同時測試DSRC及C-V2X兩大標準的實驗室。
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安立知MWC通訊方案移師線上展出

為了協助防堵新型冠狀病毒(CoVid-19)在全球蔓延而導致的健康風險,原訂於2月24日於西班牙巴塞隆納(Barcelona)開幕的世界行動通訊大會(MWC 2020)已在日前正式宣布本屆停辦。 為了彌補此次活動取消的遺憾,安立知(Anritsu)將於2020年2月25日中歐時間(CET)上午9:00(日本標準時間JST-17:00/台灣標準時間TST-16:00),移師Anritsu WebExhibition網站(https://www.anritsu.com/test-measurement/technologies/web-exhibit/mwc)舉辦網路展覽會,並且將展示原訂於MWC Barcelona 2020亮相的先進通訊測量解決方案。 安立知的最新產品組合提供一系列用於測試、分析、監測、安裝與維護通訊網路的各種先進解決方案,包括5G裝置及應用測試、一致性測試、蜂巢式車聯網(C-V2X)、雲端無線接取網路(C-RAN)等。其中包含C-V2X解決方案,其搭配dSPACE系統,使用硬體迴路(HIL)車輛模擬技術進行車輛對網路的測試;SmartStudio NR,基於狀態機的圖形使用者介面(GUI),可模擬5G-NR行動網路,實現快速、高效率的5G裝置測試和驗證、產業垂直應用測試台、5G一致性測試、MS2090A Field Master Pro,以及MT1000A Network Master可攜式易用測試解決方案等展出。
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遵循設計訣竅 汽車RF設計挑戰迎刃解

無線汽車設計複雜度與日俱增 過去單純的交通運輸模式,已經轉變為具有複雜電腦系統的車輛,能夠讓車輛本身及我們與周遭世界連結在一起。現在車輛不但能夠自動駕駛、透過網路通訊,還可提供娛樂功能,而分析師預測,上述趨勢只會繼續成長。 根據McKinsey & Company的資料顯示,未來幾年內聯網車輛的數量每年將增加30%;於2020年前,有1/5的車輛能連上網際網路。 Strategy Analytics預測車輛處理及先進駕駛輔助系統(ADAS)RF前端(RFFE)市場,將以17%的年複合成長率(2017~2022)成為最大市場。所以汽車RF工程師要如何設計聯網車輛?首先探討的是如何克服一些汽車設計中最大的RF挑戰。 現今車輛配備許多電子裝置與世界連線。對RF系統而言,代表出現大量RFFE鏈,因車輛製造商在汽車設置更多的電信設備。圖1為一般系統範例。 圖1 汽車RF系統示意圖 汽車RF生態系統的變化,對RF系統設計人員造成以下幾項挑戰: .整合眾多標準至車輛之中,有時需要整合為單一模組。 .因應共存疑慮,因為上述許多標準彼此之間非常接近。 .盡可能減少電子元件散發的熱能。 .因應更高的耗電量疑慮,因為所有車輛設備都使用相同的電瓶電源。 .確保產品元件具備長期可靠度。 以上挑戰不僅只存在於汽車業,而克服挑戰的策略則與其他應用類似,例如 Wi-Fi連線及行動裝置。 以下提出部分基本設計訣竅,以選擇適合汽車的RF元件: .使用高度線性的主動或前端裝置。 .使用的元件要能在RFFE盡量降低插入損耗,並降低整體RF鏈路預算。 .留意RFFE效率、電流消耗及功率消耗等問題。 .使用高效能RF濾波器盡量減少插入損耗、溫度漂移及干擾。 .考慮使用能在單一封裝整合發射、接收及濾波功能的元件。 .使用符合汽車規範且遵循IATF及IEC業界標準的產品。 接下來將更深入探討各項設計考量因素,範圍涵蓋RF共存、整合、天線設計、熱管理、電瓶續航力及車輛可靠度。 設計無線汽車 RF共存問題待解決 串流影片使用者期望在車內享有快速可靠的服務,由網路及車內串流正迅速成為標準需求。因此重要的是盡可能減少共存問題,並在維持串流服務時降低線路損耗。不過在無線頻段及標準之間達到最大程度的共存非常困難。如果沒有使用適當的濾波功能,就會增加以下頻率發生共存問題的機率。 2.4GHz:Wi-Fi及行動通訊,例如LTE頻段41;Wi-Fi及藍牙;SDARS(衛星數位音訊無線電服務)及LTE。5GHz:Wi-Fi及V2X(802.11p及C-V2X);V2X及U-NII(非正式國家資訊基礎建設)頻段,尤其是U-NII-3。在2.4GHz(圖2)及5GHz(圖3)頻譜圖之中,顯示聯網汽車使用的無線技術頻寬有多麼擁擠。所以減輕以上共存問題的最佳方式為何?部分最佳實務包括在設計中使用高效能RF濾波器,以及高度線性的主動裝置。 圖2 2.4GHz頻譜圖 圖3 5GHz頻譜圖 .濾波器可減少無線電訊號之間的頻外干擾。 .共存濾波器可針對發射訊號減輕可能的減敏作用。 現今車輛通訊可在天線與收發器之間支援許多發射及接收路徑,而隔離這些路徑需要使用濾波器。這類濾波器必須由共存頻帶提供隔離、具備低插入損耗,盡可能降低發射耗電量;以及最佳化接收器靈敏度。 整合為RF設計要素 行動電話產業已由獨立元件轉為高度整合的系統模組。由於汽車在相同的整體車輛體積之中納入更多連線功能,汽車製造商也必須進行相同的轉移程序。 將更多功能整合至前端模組(FEM)或濾波器模組,有助於簡化RF設計(圖4)。 圖4 更多功能整合至前端模組或濾波器模組,有利降低RF設計複雜度。 這有什麼好處?整合適當的濾波器技術,可在本質上協助處置前述的共存問題,以及熱能挑戰。 車輛工程師過去只需要擔心GPS及藍牙,但現在設計時必須遵循C-V2X等新的無線標準,未來則需要因應5G新無線電(NR)規範。設計人員必須瞭解圖5顯示的所有技術,同時將其納入汽車設計之中。其中最可能的方式,就是將行動電話技術當作跳板。為此,Qorvo工程師打造RF Fusion協助客戶利用整合式解決方案,可有效降低設計複雜度,加速上市時間。許多這類複雜模組都包括嵌入式濾波器,可進一步降低RF複雜度及整體鏈路預算。 圖5 車輛工程師現必須了解更多新的無線技術並納入汽車設計中。 RFFE靠近天線有助提升訊號 請想像一具鯊魚鰭天線連接至纜線,而纜線則連往汽車其他位置的低雜訊放大器(LNA,通常位於儀表板)。使用纜線連接是傳統車輛製造普遍的實務作法,不過長距離的纜線連接,可能在天線與RFFE之間造成插入損耗(增加鏈路預算)。這種作法也會在LNA輸入增加雜訊指數(NF),尤其是行動通訊及Wi-Fi環境,並會降低訊號及接收器靈敏度。如果天線能夠接收更低的功率位準,就代表靈敏度提升。 對抗這項問題的方式之一,就是讓車頂鯊魚鰭內部的天線及RFFE元件盡可能靠近訊號輸入,並位在任何纜線之前。將RFFE整合靠近天線,就可以盡量減少 NF及提升訊號效能,而降低NF也有助於接收器靈敏度(圖6)。 圖6 降低NF有助提升接收器靈敏度。 同樣方法也可用於加強天線的發射功能。減少纜線連接,並將功率放大器(PA) 設置在最靠近天線的位置,將有助於降低插入損耗及耗電量。如果發射側在傳送訊號之前需要更多功率,也可以在鯊魚鰭使用補償器放大訊號,補償纜線長度造成的損耗及鏈路預算。 克服熱能挑戰需留意三大關鍵參數 溫度是車輛主要關鍵設計挑戰之一,包含車內及外部環境,當車輛溫度升高,將會影響系統層級的RF調校及效能。所有無線連線及電子裝置在同樣狹小的車輛體積中持續運作,因此會在受限區域內增加輻射熱。 熱能也會影響可靠度,可能危害汽車的各項安全功能。嘗試減輕熱能問題時,需要留意以下關鍵參數,分別為RFFE效率、電流消耗與功率消耗。 設計人員可使用的部分散熱方法為傳導及對流冷卻,不過僅限於車內使用。產品的精巧外型則讓熱能挑戰更加複雜。以下技巧可協助處置與熱有關的RF問題: 1.使用元件製造商提供的PC板布局檔案及評估板。最理想的作法就是要求及使用製造商設計,因為其布局在散熱及熱效率方面經過最佳化處理。 2.使用最低或沒有溫度偏移的RF濾波器。對汽車系統而言,必須使用具備出色溫度穩定度、低插入損耗及高品質因數的溫度補償濾波器(例如Qorvo的BAW技術),協助對抗各項熱(及共存)相關問題。BAW技術的溫度穩定度平均比SAW高出50%。 3.使用高度線性的前端產品。使用高度線性的前端產品可維持PA效率,有助於最佳化系統效率並減少產生熱能。請務必讓RFFE的插入損耗維持在最低程度,尤其是在高溫運作時。RFFE效能不彰會影響整個汽車系統的電流消耗,加重系統處理器的工作負擔,進而產生熱能、系統退化及消耗車輛電瓶等問題。 三大方法延長電瓶續航力 2017年的J.D. Power車輛可靠度研究(J.D. Power Vehicle Dependability Study)指出,電瓶故障首次名列車主面對的前十大問題。其中的調查結果顯示,在無關一般磨耗的部分,電瓶是最常更換的元件,三年車齡的車輛中有6.1%更換電瓶,比2016年增加了1.3%。這項研究認為,眾多新型複雜的車載電子系統(例如車用資訊娛樂系統、智慧型手機連線、語音辨識及免鑰匙系統)所增加的電流消耗,拖累了電瓶續航力。解鎖及啟動車輛的遙控鑰匙(Key Fob)就是其中一個例子。車主為了便利使用這項技術,卻可能耗盡汽車電瓶。如果遙控鑰匙放在車輛附近或內部,發射器及接收器就會持續通訊,對車輛進行回音檢查。測試顯示如果將遙控鑰匙放在車輛附近,電瓶電量耗盡的速度會比放在車外更快。隨著各種新型的無線及有線技術進軍汽車領域,請務必採取下列作法延長電瓶續航力: .使用低耗電量的目標裝置解決方案。 .瞭解閒置及運作期間的RFFE耗電量。 .使用最低或沒有溫度偏移的濾波器。 通過認證確保RF可靠度及長期效能 對RF半導體供應商而言,汽車電子裝置部門提供穩固的營收成長前景。像是ADAS、電動車、人機介面(HMI)及連網車用資訊娛樂系統等應用的創新成果,正帶動半導體領域提供更豐富的產品,而汽車工程師必須讓RF及其他子系統緊密地配合運作。這類半導體產品也用於因應汽車業嚴格的可靠度要求。使用商用零件取代符合汽車規範的專屬產品,或許是很吸引人的作法。不過選擇專為汽車應用設計,並且通過IATF及IEC認證測試的產品,可協助確保RF系統能夠長期運作。 總而言之,汽車製造商以破紀錄的飛快速度演進發展,因應消費者在外行動的無線連線需求,並打造更能自主操作的汽車。在這項演進發展過程中,車輛內外的RF技術將更為重要。汽車製造商使用高度整合的RF元件,並以創新的智慧型手機技術為跳板,就可享有優勢開發未來的連網自駕車。 (本文由Qorvo提供)
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落實行進安全 自駕通訊/定位技術缺一不可

目前科技業者與車廠都已投入自駕車系統的發展,特別是專注於通訊、光學雷達(LiDAR)感測、定位與操控技術的研發,在自身的產業特色下,兩方發展出現速度和方向不大相同的現象。 科技產業在產品研發、量產、上市等要求向來快速,以速度獲取市場商機,而車廠業者則多是百年工業,其產品使用年限長,對安全性的注重度高,從設計到製造,都需要經過較長的時間驗證,這也是車商在自駕車進展較慢的原因。 至於發展方向,以美國汽車工程師學會(Society of Automotive Engineers, SAE)制定的自駕車6個等級為例,車廠是由第0層逐步往上推,科技廠商則是先從第5層的完全無人自駕等級,回推思考技術有哪些欠缺,這兩種不同發展方向在時間的推演下,將在一定的技術環節交會。 觀察目前各大廠的自駕車發展,大多以自小客車為主,在此類應用中,不但車體中的感測器、運算單元、定位單元與操控單元須具備精準而快速的訊號擷取與反應能力,還須經長時間實地測試,以掌握所面對的複雜環境。本文將以自駕車系統中所須採用的通訊與定位技術為探討主題。 感測器穩定性為自駕技術關鍵 台灣目前由法人(如工研院)制定自動駕駛感知次系統,其中V2X通訊技術與應用於自駕車軟體架構中、行車安全性及聯網接收號誌狀態資訊的提升,扮演不可或缺的角色。自駕車系統軟體的運作流程概述如下: 首先,感測分析硬體(Camera、3D LiDAR、Radar與V2X路側通訊設備)收集車輛周圍資訊後(如道路是否有障礙物、道路路形等)先進行前置處理與資料對齊,接著透過深度學習影像辨識軟體針對偵測到的物件與資料進行訓練(Training Data);之後融合多重感測資料(Data Fusion),再進行即時事件推理(Event Sensing)—即區分Event Sensing Type:行人穿越道路(Pedestrian Crossing Road)與橫向來車 (Intersection Movement Assist);最後再儲存資料(Data Logging)。 自駕車系統架構中最關鍵的元件為前端感測器,其為發展自動駕駛技術領域中最重要的回授單元。近年來隨著先進駕駛輔助系統(ADAS)普遍應用於高階車輛,且安全、舒適、方便與節能方面亦有改善,使安裝多個感測器逐漸成為趨勢,同時成為發展自動駕駛等級SAE Level 5的基礎。透過這些先進感測器與機器學習軟體演算法處理,可讓車輛電控單元完整模擬,甚至超越人類在駕駛車輛時所使用的各種感官能力(Perception),實現同步即時的全方位環境感測能力,並針對感測結果判斷控制決策,因此感測器的穩定性研究成為目前自動駕駛技術的關鍵要素之一,其中運算速度、抗環境干擾能力與辨識精準度為目前發展的三個重要指標。圖1以NVIDIA為例,運算平台採用GPU架構可加速運算,每年以1.5倍的速度成長,預計於2025年將可達到1000倍的運算速度,可融合運算多種感測器。 圖1 自駕車運算平台以GPU架構為主流。  圖2以Google新創的自駕車公司Waymo為例,車上配掛光達與攝影機等感測設備,融合多重感測器抵抗環境干擾。 圖2 自駕車將融合多種感測器克服環境干擾。 圖3則是顯示目前自駕車採用3D光達技術,目的為提高物件辨識精準度。  圖3 自駕車採用3D光達技術,以提高辨識精準度。 兩大自駕車通訊技術 自駕車通訊技術,即採用車聯網V2X通訊,使自駕車具有對外連網能力,該技術可區分為兩大類,分別為短距無線通訊Dedicated Short Range...
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安立知將於MWC 2020揭5G網路解決方案

安立知(Anritsu)為整個電信生態系統以及與5G相關的不同產業垂直領域提供測試與監控解決方案,該公司的測試和量測解決方案廣泛包括所有裝置、基地台和接取網路、資料中心以及核心網路,並涵蓋研發(R&D)、認證、生產和安裝/維護的完整生命週期。針對行動網路的監測解決方案具備先進分析以及網路性能的洞察力,更提高跨領域的能見度。 在2020年的世界行動通訊大會(Mobile World Congress, MWC 2020)期間,安立知將聚焦於5G裝置及應用測試、一致性測試、車聯網(C-V2X)、現場安裝與測試、雲端無線接取網路(C-RAN)部署、先進分析以及電信雲端支援等關鍵的測試與監控解決方案。 舉例來說,安立知的5G V2X解決方案搭配dSPACE系統,使用硬體迴路(HIL)車輛模擬技術進行車輛對網路的測試;SmartStudio NR則為首個基於狀態機的圖形使用者介面(GUI),可模擬5G-NR行動網路,實現快速、高效率的 5G裝置測試和驗證;用於5G裝置/晶片組研發測試的最新MT8000A 5G網路模擬器整合行動邊緣運算(Mobile Edge Compute, MEC)應用伺服器,並提供網路切片能力,可為新產業垂直應用環境進行測試。 而安立知ME7873x及ME7834x一致性測試系統持續進化。ME7873NR支援sub-6 GHz與毫米波(mmWave)的5G NR非獨立(NSA)和獨立裝置(SA)進行射頻(RF)、性能和無線電資源管環(RRM)一致性測試。ME7834NR系統支援sub-6 GHz與mmWave的5G NR NSA和SA裝置進行協議一致性測試;MS2090A Field Master Pro為5G NR現場測量工具,具有5G解調/分析功能與即時頻譜分析儀;MT1000A Network Master Pro具有10G、25G和100G介面的可攜式易用測試解決方案,可準確測量和分析關鍵網路性能參數,包括PTP、定時精度和延遲,讓5G營運商得以確保URLLC性能,且更有信心提供端對端的服務品質。 eoMind提供增強分析和機器學習異常檢測功能,這讓...
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自動駕駛即將上路 ADAS/5G V2X提升安全性

每年有120萬人死於車禍,這些致命事故90%以上源於人為錯誤(例如酒後駕車、超速、忽視交通信號、開車時傳送訊息等)。每年損失120萬人的生命,相當於每天墜毀7架乘載500名乘客的客機。 為了盡可能減少車禍事故,汽車製造商、汽車供應商、政府機關、學術單位,甚至是非汽車技術供應商,都在聯手開發先進駕駛輔助系統(ADAS)和終極的自動駕駛系統。 新汽車生態系統正在結合各種先進技術,例如: .與無線電偵測及測距(雷達)、光偵測及測距(光達)及光學感測器(攝影機)融合的感測器。 .高速資訊系統整合了車載乙太網路、強大訊號處理、高解析度(HD)地圖繪製與高準確度的導航和人工智慧(AI)。 .汽車對汽車(V2V)、汽車對網路(V2N)、汽車對基礎設施(V2I)、汽車對行人(V2P)、汽車對公用事業(V2U)及車聯網(V2X)的通訊技術。 感測技術和人工智慧提供了最先進的360度安全可靠的自動駕駛系統願景。同樣地,無線通訊將在保持車輛、基礎設施及行人的整個生態系統同步方面扮演重要角色。這些技術透過共享並接收重要安全資訊、其他車輛和行人的移動、交通資訊及道路狀況來降低風險。該資料也有助於自動駕駛汽車和ADAS系統以最佳狀態運行。 當前和未來近期的車用無線通訊,使用了兩種現有的無線通訊技術,專用短程通訊(DSRC)和4G蜂巢式LTE。然而,這些技術的局限性會影響它們對自動駕駛和進階ADAS系統關鍵任務要求的適用性。無論是提供gigabit/s的資料速率、高速移動性支援、大規模機器通訊或是超可靠的低延遲。本文將探討新興的5G蜂巢式通訊解決方案,如何針對DSRC和4G蜂巢式LTE的局限性,提供真正實現更安全且強化的傳輸體驗承諾。 無線通訊成就自動駕駛 無線通訊技術提供三大主要優點:更安全的道路、更有效率的交通路線以及更多的車內便利性。啟用無線通訊的車輛能夠與其他汽車和/或路側基礎設施共享道路資訊和交通狀況,並更準確地預測路線上的潛在風險或延誤。 為了提供這些好處,無線通訊技術使用多種通訊方法,例如汽車對汽車(V2V)、汽車對網路(V2N)、汽車對基礎設施(V2I)、汽車對行人(V2P)、汽車對電網(V2G),以及終極的車聯網(V2X)。 汽車對汽車V2V 車輛直接互相通訊,以共享碰撞前和碰撞後的警告、接近即時的道路狀況、盲點警告及能見度加強。V2V還可以連接車隊中兩部或兩部以上的車輛,也稱為智慧車隊。 以下是一個V2V應用範例:領先的車輛通過道路上被冰覆蓋的路段,其防鎖死煞車系統(ABS)和/或電子穩定控制(ESC)系統立即運作。無線通訊會向跟隨車輛發送警告信號,讓後方駕駛可以減速或繞道,以避開這條被冰覆蓋的路段。另一種情況可能是當領先的車輛發生事故並且其安全氣囊系統被啟動。無線信號就會立即被發送到跟隨車輛,並降低其車速或準備停車以避免連環車禍。要正確適當地執行這類至關重要的V2V任務,無線通訊必須具備極低的延遲。 汽車對網路V2N 車輛與無線網路基礎設施進行通訊行為,是由基地台和遠端射頻收發模組(RRH)所構成,以共享即時交通資訊(例如施工區域警告)。V2N也使用在SOS呼叫服務(例如eCall和ERA-GLONASS)及進行遠端診斷與修復。和V2V不同,極低的延遲對V2N並非最重要,其可靠性才是關鍵。如果使用V2N的eCall或ERA-GLONASS呼叫無法連接到緊急服務(例如美國的911、歐洲的112跟韓國的119),那麼對需要幫助的人員可能會造成災難性的結果。 汽車對基礎設施V2I 車輛和路邊基礎設施元件,例如交通訊號、道路標誌、交叉路口與路燈進行通訊,以共享交通訊號變化通知、道路狀況警告、交叉路口碰撞警告及行人穿越道資訊。為了達到這類的V2I通訊無縫連接,必須支出相當的費用,在路邊基礎設施中部署相當數量的存取點。一家歐洲汽車製造商已於2016年在美國拉斯維加斯發表了第一項V2I通訊導航計劃,但更加主流的V2I部署可能還須花費不少時間。 汽車對行人V2P 車輛與行人通訊則是當通過行人穿越道或接近時發送注意警告以保護行人,在黑夜、起霧或大雨等能見度較低的情況下更需如此。行人身上的行動或穿戴裝置也可以使用在V2P通訊上。 汽車對電網V2G 車輛與電網通訊,則能夠幫助電動車或油電混合車在最具經濟效益的離峰時段進行充電,或是藉由將儲存電力釋放到電網,轉售給電力公司。 DSRC/4G V2X蜂巢式技術各擅勝場 在討論5G無線通訊在汽車連接中的優點之前,值得先回顧一下目前汽車產業使用的無線通訊技術,802.11p DSRC和基於LTE的蜂巢式V2X。兩者都可達到V2X通訊但也各有利弊,而目前它們都無法實現完整的V2X體驗。表1比較了兩種技術的優點和局限性。 DSRC是建立在IEEE 802.11p實體層標準、美國的1609車用環境無線存取(WAVE)協定及歐洲電信標準協會(ETSI)TC-ITS歐洲標準之上。802.11p DSRC的兩個主要優點是為汽車產業做好立即準備,並且具有約5毫秒(ms)的極低延遲。其基於經驗證且成熟的Wi-Fi 802.11a技術,IEEE在2010年核准了802.11p規格。許多想要部署V2X(特別是V2V和V2I)通訊的汽車製造商,現在更偏好802.11p的可用性。DSRC因為其基於ad-hoc的通訊技術,不需依賴網路基礎設施服務。 但是,802.11p需要安裝許多新的存取點(AP)和閘道器,進而增加了完全部署的時間和成本。由於它是基於免費的Wi-Fi技術,在看不到明確商業模式的情況下,很難找到願意支付部署AP費用的業者。技術演進也沒有明確的脈絡。 蜂巢式V2X(C-V2X)則是汽車產業近來採用的技術。最近的3GPP第14版定義了基於LTE技術(也稱為車輛LTE-V)的部分C-V2X規格。LTE-V支援與V2N網路的車用無線通訊,以及V2V和V2P的裝置對裝置(D2D)通訊。C-V2X的一大優點在於其使用現有的蜂巢式網路基礎設施,提供更好的安全性、更遠的通訊範圍,和從4G到5G及更高層級的技術演進脈絡。然而,當前4G LTE網路上的LTE-V,不提供滿足重要V2V通訊所需的低延遲,因為其會在30ms和100ms之間變化。如果領先的車輛發送緊急訊號,但V2V通訊未能及時通知跟隨的車輛,可能會很快形成危急狀況。 5G V2X超進化 自動駕駛系統觸手可及 國際電信聯盟無線電通訊部門(ITU-R),聯合國負責資訊和通訊技術的專門機構,確立了5G的三種主要使用情境:增強型行動Multi-Gigabit寬頻、大規模機器類型通訊,和低延遲超可靠(99.999%)通訊。 這些情境中的規格透過提供自動駕駛系統要求的峰值資料速率、延遲、頻譜效率和連接密度,為改變駕駛體驗帶來了眾多優勢。 .最高速率500km/h(310mph)下,超低延遲1ms。 .最高速率500km/h(310mph)下,20Gbps的峰值資料速率。 .多達1,000,000連接的汽車和裝置極大密度。 5G超低延遲成就自動駕駛 5G的超低延遲特性將在汽車連接中扮演重要角色。例如,在突然踩煞車的情境下,自動駕駛系統和ADAS的安全功能應立即向跟隨車輛發送即時警告,以防止連環車禍。而只有當來自領頭車的訊息能夠即時傳達到後方跟隨車輛,以便其採取規避行動時,才能做到這一點。 此外,低延遲5G還能帶來更好的事故預防功能;尤其是在非直視性(NLOS)情況下,因為基於相機、光達(LiDAR)或RADAR等目前大多數的感測器融合技術,只能偵測直視性(LOS)物體。研究顯示,大多數駕駛透過採取規避或預防行動,需要700ms才能對危險情況做出反應。憑藉其1ms的低延遲,使用5G技術的自動駕駛汽車和ADAS將可透過減少事故數量來降低風險並挽救生命。 憑藉高達20Gbps的峰值資料速率,5G將可實現自動駕駛汽車的即時影音娛樂。但更重要的是,5G快速可靠的資料連線將允許在接近即時的情況下,下載精密的3D地圖。除了感測器融合技術之外,自動駕駛汽車還非常依賴準確且極為詳盡的3D地圖導航。 然而,儲存一個州或國家等級的巨量地圖資料,對車輛本身將是一項挑戰。一項自然解決方案,是使用5G資料連接下載鄰近地區最新的3D地圖。即使是在非常擁擠的城市或稀疏的郊區,5G也被預期都能夠可靠地運作,不論地點滿足隨時保持連接的需求。不論自動駕駛汽車是在停車場怠速,或是在德國的高速公路上行駛,5G都可確保所有關鍵任務無線服務能以最高達500km/h(310mph)的速率無縫運作。 5G技術將加速導入汽車應用 過去兩年5G的汽車導航應用已經問世。特別是2018年在韓國平昌舉行的冬季奧運展示了5G的高資料速率和低延遲特性,汽車製造商讓遊客親自測試其自動駕駛SUV。使用5G技術的自駕車,成功地進行了從首爾到平昌數小時的測試駕駛,沒有任何人為因素介入。遊客也享用了一個「沉浸式廣播」的頂級資訊娛樂系統,其採用5G技術的小工具,例如相機、通訊設備和連接到奧運運動員、運動器材和運動場的感測器,讓觀看者可以在他們使用的5G測試手機上的行動應用程式體驗比賽。 全球的無線服務提供領導廠商已經在2018年底開始部署5G。日本計劃在2020年夏季奧運會上推出基於3GPP標準的5G技術。為了以極可靠的技術保護生命,汽車產業將在無線產業證明其效能及可靠性後全面採用5G通訊。與此同時,汽車製造和汽車供應領導廠商已經和主要的無線技術公司密切合作,為其汽車市場開發5G無線通訊。 為了推進汽車產業對5G無線通訊技術的採用,無線服務與汽車領導廠商成立了5GAA,其以「讓車輛間共享資訊,使交通更安全、更環保,且在我們的服務下更享受此技術」和「開發、測試與促進通訊解決方案,幫助其初始標準化並加速商業可用性和全球市場滲透,以利如自動駕駛、全方位服務存取等應用,並將這些技術融入智慧城市與智慧運輸系統,來滿足社會對行動連結與道路安全的需求」為兩大目標任務。5GAA設立了五個工作小組(WG),並採用3GPP程序來執行其任務。 WG1—確定使用案例與技術需求。其聚焦的一個主要領域是解決蜂巢式V2X通訊中的延遲問題。 WG2—WG1確定了使用案例輪廓和技術需求,本小組將定義系統架構與解決方案,例如實現蜂巢式V2X的1ms端到端延遲所需的網路架構。 WG3—接下來是評估、測試平台和導引資料,以及釐清如何測試這些架構或裝置,以確保裝置效能滿足要求的挑戰。 WG4—本小組的成員專注於定義與聯網汽車生態系統相關的標準和頻譜,以及和其他平台,例如3GPP的互通性。 WG5—一旦技術採用可行,WG5即專注在商業模式、進入市場,以及如何最大化蜂巢式V2X(V2V、V2C、V2I、V2N)的優勢,以提高安全性並提供強化的駕駛體驗。 5G將大幅強化自動駕駛系統 無線通訊技術可為自動駕駛汽車提供更高的駕駛安全性和車內便利性。儘管802.11p DSRC現在已經準備好進行部署,但在數英里長的道路上安裝眾多的存取點需要鉅額投資。另一方面,雖然主要的無線通訊公司勤勉地致力於將LTE技術帶進V2X通訊,但要讓C-V2X成為主流還需要時間。基於4G的LTE-V目前的延遲無法滿足關鍵任務V2V的要求,但可以做為低階ADAS功能的一塊踏腳石。 DSRC和4G C-V2X(LTE-V)彼此互相競爭也彼此互補,但它們都無法滿足關鍵任務自動駕駛和ADAS系統的嚴格要求。最終,5G將可提供20Gbps連接的具體優勢,以及自動駕駛汽車與ADAS所需的超高可靠性。 是德科技正參與整個5G和汽車生態系統,提供實現V2X願景所需的技術和標準,並透過自動駕駛車輛充分發揮ADAS的潛力。其測試和量測解決方案有助於加速關鍵技術的設計與製造,以使用先進的5G技術來部署自動駕駛車輛。 (本文由是德科技提供)
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