迎响软件定义汽车时代 ADAS/车联网技术全速变革：解密自驾车与车联网关键技术研讨会特别报导

如同现今智慧手机，未来软体定义汽车将可透过下载各种应用程式(APP)不断扩充功能与服务，并且在产品生命週期中，透过空中介面(OTA)进行系统升级与更新，而不会受限关键硬体功能的局限。藉由软体定义，不仅能创造明显差异化与创新，也有助降低开发的边际成本，获得更大的利润空间。

然而，要快速且顺畅地应对软体定义汽车的发展需求，势必须打破传统的开发框架，因此业界提出全新的可扩充开放架构(Scalable Open Architecture for Embedded Edge, SOAFEE)，以便让硬体平台能拥有可以处理未来可能发生的複杂应用所需的运算力、弹性与容量。

SOAFEE架构掘起　解决汽车软体发展挑战

Arm亚太区车用市场经理洪彰辰(图1)指出，自2021年9月SOAFEE专业团体(Special Interest Group, SIG)及架构推出以来，至今已有超过50家企业加入，成员企业数量已成长四倍，包括半导体晶片商、软体供应商、系统整合商、云端服务供应商、车厂与一级供应商等来自整个汽车供应链的不同业者。

图1　Arm亚太区车用市场经理洪彰辰指出，SOAFEE是一个基于开放标准、供软体定义汽车使用的架构，可将现代的软体开发技术导入车用市场

洪彰辰进一步说明，Arm推出SOAFEE时，著眼于解决三大问题：在许多半导体晶片解决方案中促成软体的再利用；易于从云端将软体部署到边缘装置；以及将开发流程往前提，协助开发人员提早进行开发作业、并在装置完成生产后部署更新。

洪彰辰特别强调，SOAFEE对缩短开发时程所带来的好处，不仅体现在软体开发上，对整个汽车供应链都有非常大的影响。传统开发顺序，整个开发流程大约需要三到四年，而且最大的问题是，IC的效能非常可能无法跟上应用及服务的需求，因为这个IC的规格是三到四年前所订的。解决方式就是在IC规格定案之前，以SOAFEE及硬体开发平台，来决定应用及服务的运算需求，如此不只可以降低规格不合的风险，也可以缩短整个开发时程。

公分级定位加持　ADAS实现精准智驾

除了开发框架正在发生典范转移外，自动驾驶辅助系统(ADAS)对定位精度的要求也开始迈入公分等级。

u-blox商业开发经理刘彦呈(图2)分析，现今市面上新车多半是L2或L2+等级，少数知名品牌已经达到L3等级；未来2~3年裡，L3等级的ADAS将会快速成长。然而，光靠现今摄影镜头、雷达(Radar)、光达(LiDAR)和人工智慧(AI)等技术整合，要达到L3等级的效能要求是不足够的。

图2　u-blox商业开发经理刘彦呈认为，只依赖摄影机、LiDAR、Radar等感测技术是不够的，一定要精准的公分级定位，才能达到L3以上等级的自驾

刘彦呈解释，自驾车发展一定是以安全为主要考量，而要做到让人安心又安全，定位功能将扮演愈来愈重要的角色。以L3等级的要求来说，定位精准度必须要到20公分，甚至10公分以内的等级，才能满足应用需求。

不过，就如同其他感测技术一样，没有一种技术能满足在各种环境下的定位精度要求。因此，u-blox推出的F9定位方案即整合了多种技术，包括：支援多模多频的全球导航卫星系统(GNSS)、惯性定位航位推算(Dead Reckoning)，并且引进了联网校正服务，来实现公分级的精准度，即便是在高速行驶的情况之下也能达到20公分以内的高精定位表现。

刘彦呈特别谈到，PointPerfect GNSS联网校正服务是u-blox实现公分级定位的重要服务，其具备超准确、超可靠以及即时可用等特点。透过行动网路或L频波段卫星讯号，PointPerfect可在欧洲和邻近美国的大陆范围内进行均匀覆盖的广播，以提供公分级的定位准确度，而且收敛时间仅需几秒钟。

与高精定位相辅相成高精地图重要性大增

事实上，要满足L2+以上等级的自驾，不光是定位精度要达公分等级，更少不了高精地图(HD Map)所提供的即时正确道路资讯，才能确保自驾车上路后安全无虞。

新驰科技研发部处长苏家汉(图3)表示，传统SD Map以路的资讯为主，使用者是人，高精地图以车道资讯为主，使用者是车子(机器)，而且精度要求从5~10公尺的误差，降到25公分以内。高精定位和高精地图是互相依赖的关系，要先找出车子在高精地图上的精确位置，才能使用高精地图的内容。

图3　新驰科技研发部处长苏家汉表示，高精地图要搭配高精定位才能运作，所以高精度定位在智能辅助驾驶是非常关键

不过，高精地图的开发面临诸多挑战，包括图资蒐集所须耗费的时间、成本及更新频率等。传统利用测绘车进行描扫蒐集的方式，不仅成本过高且实务运营益发困难。苏家汉指出，新驰科技针对高精地图的变化发现和建图，不是透过测绘车，而是透过低成本可大量部署的感测器来完成，因而大幅减少人工作业成本，并且透过众包成图解决方案，来达到日更新的频率。

苏家汉进一步解释，因为高精地图记录的资讯更精细，变动率更高，所以要有更高的更新频率，才能确保辅助驾驶的安全性。

法令强制规范压力日增成自驾产业发展大推力

除了ADAS技术的日益精进，驱动著自驾车功能不断升级外，来自法规面的合规压力，亦成为未来推动自驾产业发展的一股重要力量。
德凯集团(DEKRA)产品检测验证暨服务部Connectivity总经理余天华(图4)表示，自驾车与车联网已发展一段时间，过去如自动紧急煞车系统(AEB)或主动式车距调节巡航系统(ACC)大都是附加功能，然而，由于有愈来愈多研究报告指出，导入这些先进驾驶辅助功能可有效减少致命错误发生机率，对于交通事故的减少是有帮助，因此逐渐被纳入到法令规范中，成为一股推动自驾产业发展的无形动力。

图4　DEKRA产品检测验证暨服务部Connectivity总经理余天华指出，许多ADAS安全功能已纳入法规中，显示自驾功能已从选配转变成标配

以欧盟为例，2019年11月，欧洲议会和欧盟理事会通过了关于新安全功能的第2019/2144号条例，以保护车辆乘客和其他弱势道路使用者，并于2022年7月正式强制实施，如果现行车款有新型号推出，就须在2022年7月符合法规相关规范，如果是全新车款就要在2024年7月才会强制实施(表1)。这意味著，很多自驾功能将不再只是选配项目，而将成为必备的功能。

也因此，未来要销往欧盟的汽车或零件，皆必须取得欧盟的型式认证(Type Approval)。余天华说明，欧盟型式认证是由三方组成，包括製造商(可以是整车或零件商)；TS是测试服务提供者，也就是第三方实验室；TAA是型式验证管理机构，负责审核测试报告，最后同意盖章，这些产品才能够销到欧洲。所以TAA的责任很大，必须确保产品在整个生命週期，都能符合TAA所定义的规范。

除了法规已开始针对自驾车进行强制性的测试要求外，另一个自愿性的评判机制–新车安全评等制度(New Car Assessment Program, NCAP)，亦在汽车产业扮演著举足轻重的角色。余天华指出，法规测试是达到进入汽车产业的最低门槛。而NCAP是以法规为基础，但其要求的标准更高，虽然是非强制性机制，却对于市场销售有著非常大的影响力。