當前，駕駛輔助功能已經(jīng)成為幾乎是全新上市車型的標配，如果哪款新車型沒有駕駛輔助/自動駕駛相關的配置，大概率會引起消費市場的疑惑。隨著搭載比例的大幅提升，涉及在全國各個地區(qū)、各種天氣條件和特殊情況，駕駛輔助功能開始出現(xiàn)不少之前測試環(huán)境下可能沒有遇到過的問題。這其中，最典型的就是熱宕機。
我們知道，駕駛輔助功能的核心零部件是芯片，芯片提供算力，用以分析布置在車身上的傳感器收集到的各類周邊環(huán)境信息，并按照事先預埋在系統(tǒng)里面的算法和邏輯，向執(zhí)行層發(fā)出指令。由于車規(guī)級芯片所處的工作環(huán)境較為惡劣，且需要在整個車輛的使用壽命期間不發(fā)生更換，因此其本身對于設計和制造質(zhì)量的要求非常高以避免極端情況的發(fā)生，但即便要求如此之高，芯片熱宕機的案例依舊不少。
要避免熱宕機，就必須要知道芯片的極限溫度是多少。芯片一般都會有一個工作溫度范圍，當達到工作溫度范圍的上限時，就會發(fā)生結(jié)溫現(xiàn)象。長時間超過工作溫度范圍上限，會極大地影響芯片的使用壽命。
在一般的駕駛輔助系統(tǒng)上，由于需要達到一定的視野，在車輛的前擋風玻璃上往往會布置智能攝像頭的控制器。因此控制器就會面臨太陽暴曬、空調(diào)吹風難以吹到導致無法有效降溫，此類現(xiàn)象在出租車/網(wǎng)約車這樣的場景中出現(xiàn)較多。
智車科技從宏景智駕相關負責人處了解到一個真實場景的案例：2022年夏季，多地出現(xiàn)異常高熱天氣，在廣西中午到下午這段時間被太陽暴曬的氣溫環(huán)境下，司機師傅在等待客戶時，為了節(jié)約電，將空調(diào)風量調(diào)小，此時突然出現(xiàn)ADAS芯片無法工作的情況，這種情況是熱宕機的典型案例之一。
隨著自動駕駛技術(shù)及行業(yè)的發(fā)展，未來智能汽車對芯片算力需求將不斷增加，芯片也必然會持續(xù)升級，隨之而來的就是芯片功耗的持續(xù)攀升，芯片有效散熱的問題將更加突出。
圖 宏景智駕J3感知性能提升
要解決熱宕機，最好的方法就是進行熱設計。熱設計是一套從產(chǎn)品到整車層面的體系化開發(fā)，通常包括仿真和實車測試。產(chǎn)品層面的優(yōu)化，是對芯片/電路板自身的散熱情況進行優(yōu)化。通過調(diào)整產(chǎn)品的散熱齒高、散熱面積、電路板布局及散熱孔等措施，使得產(chǎn)品達到最優(yōu)。整車層面的優(yōu)化，則包括了在擋風玻璃上的后視鏡支架以及美觀罩的優(yōu)化。通過這些優(yōu)化，最終的目的就是希望在確保駕駛員視野不受影響的情況下，能夠讓相關零部件創(chuàng)造更好的散熱條件，從而優(yōu)化芯片的工作環(huán)境。
這其中，值得一提的是美觀罩的優(yōu)化設計。宏景智駕負責人表示，在優(yōu)化美觀罩設計的問題中，熱對流是一個重要的考量指標。通過優(yōu)化美觀罩的開孔面積和開孔方向，使開孔方向能夠和熱對流方向匹配起來，便可以通過熱對流效應來直接加速芯片的散熱。通過更為合理的規(guī)劃設計，在整車設計的初期，能夠在不改變芯片自身設計的情況下，提升控制器可以承受的溫度上限。
作為國內(nèi)較早一批推動駕駛輔助功能商業(yè)化量產(chǎn)落地的自動駕駛技術(shù)公司，宏景智駕在車輛實際的運營過程中積累了大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，開發(fā)了一套行之有效的駕駛輔助/自動駕駛系統(tǒng)熱設計的方案，可以有效解決芯片熱宕機的問題。智車科技通過和宏景智駕的交談，整理總結(jié)成如下幾個方面：
1、為主機廠提供真實數(shù)據(jù)作為設計參考。同很多國際大牌ADAS供應商不愿意與整車企業(yè)聯(lián)合開發(fā)且只通過自己的測試來提供產(chǎn)品不同，宏景智駕作為一家初創(chuàng)公司深入到整車設計的第一線，深度參與到熱設計的過程中，為整車廠和熱設計相關零部件的布置和設計提供建設性方案，有效的從根源上提升了散熱效率。
2、在仿真測試階段，通過調(diào)校參數(shù)，實現(xiàn)了升級為J3芯片后更加精準的仿真測試結(jié)果。根據(jù)宏景智駕多次項目的經(jīng)驗，基于地平線J2芯片設計的控制器仿真測試與實際道路測試會存在5%-8%的偏差，為了減少這部分仿真偏差，在升級芯片到地平線J3的域控制器時，宏景智駕重點關注仿真參數(shù)的調(diào)校，并通過與其他傳感器（如攝像頭）數(shù)據(jù)進行聯(lián)合仿真，盡可能來貼近實際情況，提升了仿真測試的準確性。
3、在實車測試中，宏景智駕基于J3芯片的ADAS智能攝像頭方案的熱設計測試條件也更加苛刻。一般情況下，整車廠會用環(huán)境艙來模擬整車的高溫實驗，將環(huán)境溫度設置為40攝氏度，并利用輻射燈來模擬在太陽下暴曬6個多小時，在測試過程中大部分供應商會在暴曬后開空調(diào)才將ADAS功能打開，這就意味著在某些極端條件并沒有測試到。宏景智駕為了有效的避免各類極端情況的出現(xiàn)，在太陽暴曬階段，不僅將環(huán)境溫度進行了提升，且通過不開空調(diào)打開ADAS全部功能來模擬產(chǎn)品的極限性能。從測試結(jié)果來看，在通常的實車測試環(huán)境中，宏景智駕基于地平線J3的控制器產(chǎn)品，能夠滿足更為嚴苛的測試條件。
4、軟件層面的預警機制設計。為了幫助司機更完整的了解到車輛的真實情況，宏景智駕基于熱設計在軟件層面預埋了應急手段，即當芯片溫度接近工作上限時，軟件就會進行預警，通過屏幕彈窗或者語音交互等方式明確告知客戶開啟ADAS功能會有一定的風險。在確保整車安全的前提下，宏景智駕的軟件系統(tǒng)會也會對某些ADAS功能進行降級以降低芯片的計算負荷，確保芯片正常使用。
宏景智駕J3一體機方案的具體優(yōu)勢及參數(shù)，請訪問文章《從備胎到主流，看輔助駕駛本土方案實力崛起》。
和其他國內(nèi)自動駕駛技術(shù)公司不同，宏景智駕始終以推進產(chǎn)品商業(yè)化落地作為公司的主要戰(zhàn)略。和停留在實驗室或者在數(shù)量較少的測試車上搭載不同，在大規(guī)模量產(chǎn)的車型上往往會遇到更多的挑戰(zhàn)。像熱設計這些看似沒有軟件代碼重要的領域，一旦出現(xiàn)問題，哪怕算法再高級、再領先，也無從發(fā)揮。所以，汽車作為一個大規(guī)模量產(chǎn)的行業(yè)，工程可靠性本身也是產(chǎn)品性能的重要方面，決計不能成為產(chǎn)品表現(xiàn)的短板。
芯耀
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