为什么你的汽车会用上天文学

人造卫星俯瞰大地，收集气象、磁场、辐射等信息，而汽车上的“人造卫星”，则负责收集行人、车辆以及交通信号信息。

每年，各大汽车品牌都会为车辆增添新的主动安全功能，以减少事故，挽救生命。实现这些创新功能往往需要配备新的传感器，如雷达、摄像头、激光雷达和超声波传感器。每个新的传感器都需要配置独立的电源、包装和数据处理模块。

过去传统的汽车传感器的设计是高度集成化的，能够独立处理车辆周围环境的输入信息。这种方案在之前行得通，因为那时候车辆仅配有一个或两个传感器，而且这种独立的传感器能够适用于不同的汽车品牌和车型。

独立传感器具备内置的计算能力，能够处理视野内的环境信息并触发警告（如前向碰撞警告）或控制基本操作（如自动紧急制动）。

然而，随着主动安全的功能级别不断提升，必然需要添加更多的传感器，之前这种简单升级的方式困扰着工程师们：如何将它们高效地装配到车辆中？如何在其生命周期内管理单独开发的碎片化的软件？

安波福找到了更好的解决方案：此前屡获殊荣（包括PACE大奖）的卫星式架构就是一种灵活可扩展的高级安全方案，降低了车身重量和复杂性，同时优化性能，削减成本。

为什么叫卫星式架构？

该结构可将信息从传感器中抽离出来，并将其集中在功能强大的主动安全域控制器中，在“卫星”——也就是传感器中，仅保留对于操作传感器绝对必要的硬件，而处理和决策则交由域控制器进行。

也就是说，“卫星们”（传感器）只管收集信息，处理信息则完全交给“大脑”（主动安全域控制器）来操控。

“卫星式架构”好处都有啥？

更出众的感知性能

针对传感器融合，安波福推出的低级融合方案可一步融合来自多个传感器的信息和感测形式，从而优化性能。此外，由于域控制器无需等待传感器先进行数据处理，卫星架构能够减少延迟并加快决策速度。卫星架构能够将来自不同类型和不同位置的传感器的信息融合在一起，因此还可以为人工智能和机器学习提供极为强大的数据集。

结构更灵活、价格更便宜

具备L0或L1主动安全功能的车辆可能只配备了一个前向雷达和一个前向摄像头；而更先进的车辆为实现L2以上主动安全功能，通常需要添加全方位的雷达和摄像头，甚至还需要激光雷达来助阵，因此可能会额外配备8个或更多的传感器。由于处理信息的功能由中央域控制器承担，传感器的结构将变得更加简单、成本更低，此时卫星架构的成本优势将凸显无疑。

灵活更装配，车辆更美观

在卫星架构中，雷达的体积相比传统雷达缩小了至少30％。这意味着它们可以灵活地分布在车辆的四周，特别是空间有限的区域。雷达可以安全地藏身于车身面板后侧，或者轻松地隐匿在前格栅后面，不会对车辆的美观度带来任何影响。同样，摄像头也比此前小巧许多，并且不易受到温度影响，因而安装在后视镜后更为方便。

更轻的重量，更高的性能

更轻的车身更方便提升车辆性能。卫星架构剔除了冗余组件（如电源、外壳和支架），能够减轻车辆重量。与传统的高级驾驶员辅助系统（ADAS）相比，这一方案将车辆的总重量降低了30％。

大幅提升散热效率

处理器在计算时会产生大量热量，降低传感器性能。卫星式架构将处理功能转移到中央控制器后，车辆不再像之前那样身处多个发热装置的包围之中，温度控制难题将变得更加简单。

简化电气架构

将传感器的输入信息集中到单个域控制器中可以简化车辆的电气/电子架构，这意味着即便不对整体架构进行重大变更，也可以升级域控制器。

降低保修和维修成本

借助卫星式架构，传感器中一些最为昂贵的组件（涉及处理）可以分布在车辆内部中央，而不必位于易受损区域，如拐角或格栅。如此一来，即便发生小的擦碰事故，维修成本也不会太高。

简化生命周期管理

单点信息可以简化软件和固件的更新升级过程。集中式软件可以轻松地通过无线（OTA）实现更新，域控制器硬件可以随时间推移根据需要升级。系统因此可以在整个生命周期内轻松演进和完善。

卫星架构能够优化高级安全功能的性能，同时降低成本、重量和复杂性。它能够为OEM赋能，帮助它们设计出更加时尚、更加人性化的车辆。随着车辆自动驾驶水平的提高，它还将带来更多裨益。

编辑：jq