高清大灯将如何影响自动驾驶汽车系统

我们谈论使车辆更智能以使其更安全。为什么不更进一步?如何让车辆子系统更智能以使驾驶更安全?例如，智能大灯呢?

随着自动驾驶技术的进步，满足安全标准和法规对于汽车 OEM 来说变得越来越复杂。与此同时，车辆安全是一个引人注目的市场差异化因素，可以带来更大的利润。鉴于所有汽车最终都需要有效的安全功能这一趋势，原始设备制造商越早引入安全功能，他们就越能从中获得价值。

虽然自动驾驶汽车将使驾驶员最终成为乘客，但在可预见的未来，人们将控制他们的车辆。高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 专注于通过收集环境数据、对其进行分析并根据该分析采取行动来提高车辆安全性，从而不仅提高汽车和驾驶员的安全性，还提高共享道路上的其他人(即其他驾驶员)的安全性、行人、骑自行车的人等)

今天的车辆通过越来越多的传感器和摄像头收集环境数据。正在进行大量工作来分析这些数据以识别对象、跟踪它们的运动并预测它们的行为 (ADAS)。最后一部分——根据信息采取行动——使自动驾驶变得如此具有挑战性。

最终，ADAS 将拥有使用传感器和摄像头数据来做出自动驾驶所需的各种复杂决策的智能。然而，与此同时，今天可以使用相同的信息来帮助驾驶员做出更安全的选择。

一项不明显的创新是通过高清 (HD) 前照灯将数据传送给驾驶员。高清大灯采用矩阵 LED。LED 的单独控制使车辆能够根据驾驶情况和环境动态调整前照灯。

例如，可以使用波束成形和垂直分割光线来消除对迎面而来的车辆的眩光。

大灯还可以被引导以跟随道路行驶(自适应前照灯系统 [AFS])，不仅可以突出前方，还可以突出驾驶员需要看到的位置。

智能头灯不仅可以照亮前方道路，还可以智能地突出显示物体，以将驾驶员的注意力引导到它们身上。例如，当识别出路标时，前灯不仅可以消除该路标的眩光，还可以将路标的图像投射到旁边的道路上，从而使驾驶员更容易识别。

同样，车辆可以使用 ADAS 的预测能力——跟踪行人和动物等物体行为的能力——来提醒驾驶员潜在的危险。

这些只是驾驶员安全用例中的一小部分。同样的技术还可以通过提醒其他司机和行人来提高安全性。例如，后尾灯可以在倒车时投射灯光。ADAS 还可以提醒其他驾驶员，根据他们当前的速度，他们跟得太近了(见图 6)。

用于我的车头灯的图形 MCU?!?

使用 LED 矩阵，前照灯可以控制超过一百万个像素。在这种情况下，前照灯将道路用作显示表面——除了投影角度之外，该表面还会产生失真。由于投影实际上是人机界面 (HMI)，因此可读性和清晰度是重中之重。

通常，1K 以上的分辨率需要图形控制器。LED 矩阵设计需要能够执行旋转、缩放、剪切和去扭曲等功能的图形控制器。同样，它具有绘图引擎(即，用于箭头)和解压缩存储图像(即，路标)的能力。

除了图形控制器之外，高清前照灯还需要处理能力、内存、生成多个脉冲宽度调制 (PWM) 以驱动 LED 的能力，以及与 ADAS 和多个光源接口的能力。

将所有这些功能集成在一起的设备称为图形 MCU，可协调前照灯与仪表板和 ADAS 的操作。通过一个 MCU 控制车辆的光源可以实现各种功能的完全协调。因此，路标不会投影在行人的投影路径上，从而使两者都无法识别。

甚至更多创新和有效的提醒驾驶员的方式也成为可能。例如，声音警告可以与投影图像相协调，以确定特定危险的优先级。同样，触觉反馈——例如方向盘或座椅的振动——可用于触发驾驶员更直接的纠正反应。

为了满足汽车标准，图形 MCU 的环境温度额定值 (Ta = 125°C) 需要高于仪表组等子系统所需的环境温度额定值 (Ta = 105°C)。内存容量和内存带宽需要能够提供快速响应，以便驾驶员尽快接收到关键信息。系统的安全性也很重要——因为前照灯是有效汽车安全的基本要素。最后，这些系统需要灵活。例如，跑车的外形和响应能力与小型货车或半卡车大不相同。借助可编程架构，单个控制系统可以容纳一系列车辆。此外，如果车辆的配置文件发生变化——例如，

图形 MCU 将有助于简化将高清前照灯和其他非显而易见的创新引入车辆架构的过程。在许多方面，高清前照灯是利用增强现实技术保障车辆安全的开始。在收听导航系统或低头看手机寻找方向时，请考虑驾驶员分心的程度。相反，前照灯控制器可以连接到导航系统，以非侵入式的方式在道路上投射驾驶方向——作为视觉提示。

借助高清大灯，汽车 OEM 可以大大提高驾驶员对环境危害的认识。同时，它们可以增加车辆的可见度及其对其他驾驶员的意图。所有这些功能都可以直观、无缝地交付给驾驶员。

最终结果是更安全、更高效的驱动器。这对每个人来说都是一场胜利。
 

　　审核编辑：汤梓红