構建安全可靠的高級駕駛輔助系統 （ADAS） 和自動駕駛系統非常復雜，沒有制造商可以單獨開發所有必要的技術。

相反，有一個廣泛的合作伙伴生態系統，每個合作伙伴都致力于所需技術的不同方面。

毫無疑問，這些子系統的集成對于自動駕駛汽車市場的成功至關重要。借助正確的開發和測試平臺，開發人員可以迭代地設計、構建和測試他們的想法，從而更快、更可靠地將其從概念轉變為經過驗證且可投入生產的設計。

一家開發 ADAS 和自動駕駛開發工具的公司最近向Vecow尋求幫助，為其開發和測試平臺創建硬件。Vecow 是設計和生產用于汽車和工業 AI 等應用的工業級計算機的領導者。

首先，該平臺需要為 OEM 和一級供應商設計。它還需要為開發和驗證系統功能和性能提供集成的軟件和硬件。該平臺還需要能夠收集、同步和分析來自各種相機和其他傳感器的數據。

由于要使用的攝像頭和傳感器種類繁多，平臺將變得至關重要，而且系統能夠支持全方位的接口也很重要。范圍從串行端口到 CAN、CAN FD、FlexRay、LIN、以太網（即，用于 LiDAR）和 USB 等。還需要具有足夠 I/O 的靈活硬件來提供足夠數量的每個接口。隨著可用傳感器和攝像頭的列表不斷增加，所需的硬件接口和軟件驅動程序必須易于集成，以便快速輕松地支持每個新設備。

OEM 在最初的努力中遇到的一個問題是很難找到一個能夠滿足其大多數汽車客戶需求的單一工業計算平臺。每個汽車制造商都必須滿足針對不同應用和目標市場的不同規格。必須為每個客戶構建特定的計算平臺將大大延遲公司交付系統的能力。這也會使支持該領域的每個開發平臺變得更加困難。創建定制系統會推高它們的價格并限制它們的競爭能力。

制造商也不希望使用定制平臺。將系統集成在一起時，可能很難確定每個獨特系統的要求，尤其是當每個車輛應用程序都不同時。使用定制方法，制造商必須根據具體情況確定必須執行哪些適當的計算系統。這會導致開發延遲，因為工程團隊必須評估可用技術，定義自定義系統，然后花時間集成自定義系統，然后才能對其進行測試和評估。定制設計的進一步復雜性可能會導致挫折，尤其是當 ADAS 和自動駕駛技術以驚人的速度發展時，導致應用和市場需求不斷變化。

為了解決這個問題，平臺公司求助于 Vecow 來幫助定義和構建一個工業計算平臺，以滿足客戶不同的硬件、軟件、電源和預算要求。

ADAS 和自動駕駛系統要求

ADAS 和自動駕駛功能的復雜性意味著該平臺必須提供強大的計算和處理資源。更復雜的處理是，車輛需要實時處理大量數據，以滿足車輛高速行駛的嚴格響應要求。

為滿足接口需求，硬件需要豐富靈活的I/O。具體來說，該平臺需要多個用于相機的 USB 2.0 和 3.0 端口，多個用于擴展卡的 PCIe 插槽，以及用于連接其他硬件的多個 Mini PCIe 插槽。

跨平臺解決方案也是必須的。雖然該系統主要基于 Windows 和 Linux 操作系統 （OS），但它需要支持制造商跨不同平臺、應用程序和操作系統使用的所有內部和第三方軟件。

汽車動力

特別值得關注的是車載功耗和電源保護。開發和測試平臺需要在車輛中運行以收集真實數據。這些系統還依賴于通常具有高功耗的 GPU。汽車應用面臨的一個挑戰是更高功率的子系統會影響安全性。具體來說，如果 ADAS 和自動駕駛平臺耗電量過多，可能會導致系統崩潰或關機，從而使駕駛員處于危險之中。因此，平臺需要能夠利用車輛的可用電源可靠且穩健地運行。

系統架構還需要考慮物理魯棒性。考慮到車輛在道路測試和實際使用過程中可能遇到的各種環境條件，該系統必須支持較寬的工作溫度。硬件還必須能夠承受使用過程中可能出現的振動和沖擊水平，例如激活緊急制動器時。

優化一致且靈活的平臺

Vecow 與合作伙伴公司合作，為其客戶定義了三個硬件和軟件解決方案平臺，稱為 Autoware 平臺。入門級平臺基于Vecow 的 SPC-4020A 嵌入式 PC，基于 Intel Atom CPU。它專為需要收集相對少量數據的應用而設計，具有緊湊的尺寸、優化的車載操作電源以及靈活的接口范圍（CAN、USB 和 Mini PCIe）。

對于需要更多數據收集和處理并具有實時響應能力的應用，RCX-1440R Advanced Autoware 平臺提供基于英特爾酷睿 i7-97001 處理器和英特爾 C246 芯片組的工作站級功能。通過定制背板，RCX-1440R 可以支持更廣泛的接口，最大功率預算為 300 W。

對于計算最密集的應用程序，Vecow 提供了GPC-1000 Professional 平臺，能夠將實時 AI 計算帶到邊緣。憑借配備 Intel C246 芯片組的 Intel Xeon E-2278GE 處理器，GPC-100 可提供 1500 W 的最大功率預算。這足以支持多個 GPU，并使開發人員可以輕松連接和利用 GPU 資源進行視頻和 AI處理應用程序。

所有這些系統都針對車載操作進行了優化，支持廣泛的輸入功率、浪涌保護和點火功率控制功能。每個系統都支持在工業溫度范圍內無風扇運行，并通過 EN50155 認證，具有抗沖擊和抗振動保護功能。

這些系統還設計有靈活的界面。開發人員無需構建自定義平臺，而是可以配置這些優化系統以使用他們選擇的傳感器和擴展卡。這也有助于面向未來的系統，因此當這些設備可用時，它們可以支持新的傳感器、相機和其他子系統。

ADAS 和自動駕駛的構建模塊

這三個系統為構建 ADAS 和自動駕駛系統提供了堅實的基礎。這三個選項之間的選擇簡化了制造商在確定使用哪個平臺時的評估過程。由于這些平臺將大量軟件與硬件集成在一起，進一步加快了評估速度。此外，三個平臺的可用性意味著制造商可以選擇遷移到功能更強大的平臺，因為他們的自動駕駛汽車應用程序的功能和復雜性都在增加。

通常，ADAS 和自動駕駛開發在本地完成，但需要交付到全球市場。各個地區（美國、英國、西班牙、瑞典、日本、中國等）有不同的法規，因此自動駕駛汽車開發和測試平臺必須能夠反映這些地區差異。使用一致的工業計算平臺簡化了跨區域、市場和應用程序調整解決方案的過程。例如，平臺的靈活性使開發人員能夠針對目標區域使用適當的傳感器和攝像頭，并適應新的傳感器和攝像頭。

為了成功開發安全且堅固的自動駕駛汽車，制造商必須顛覆他們設計汽車的方式。設計硬件需要高水平的專業知識，以提供足夠的處理能力，同時安全可靠地滿足車輛的尺寸和功率限制。許多計算機平臺公司專注于更通用的市場，為了滿足汽車市場的要求，他們必須為每個應用定制通用平臺。

Vecow 能夠創建一個針對 ADAS 和自動駕駛行業進行了優化的工業計算平臺，因為它在汽車領域的廣泛工作以及認真傾聽客戶的意見。例如，通過花費大量時間研究 GPU 的內部電源要求以及如何可靠、穩健地滿足這些電源需求，Vecow 了解這些系統需要支持的功能范圍以及如何安全地為其供電。

審核編輯：郭婷