索尼第一輛電動(dòng)車(chē)Vision-S在歐洲路測(cè)

底盤(pán)和車(chē)身方面，索尼主要采用了博世和本特勒聯(lián)合開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2.0。麥格納負(fù)責(zé)制造，在奧地利生產(chǎn)。未來(lái)即使量產(chǎn)，主產(chǎn)地應(yīng)該也在奧地利，因?yàn)辂湼窦{整車(chē)生產(chǎn)基地主要就是在奧地利，中國(guó)土豪鐘愛(ài)的奔馳大G、寶馬MINI COUNTRYMAN（R60）、寶馬5系（G01）、捷豹E-PACE、捷豹I-PACE、寶馬與豐田聯(lián)手打造的新一代Z4與Supra、Jeep大切諾基、奔馳M級(jí)、寶馬X3、阿斯頓·馬丁Rapide都是麥格納代工的，這個(gè)號(hào)稱汽車(chē)制造界的富士康工廠便是位于奧地利格拉茨的麥格納斯太爾工廠。麥格納斯太爾前身是斯太爾-戴姆勒-普赫，曾經(jīng)是奔馳控股公司，1998年被麥格納買(mǎi)下。順便說(shuō)一句，斯太爾的槍械也是很出名的，STG-77是最常見(jiàn)的突擊步槍。

索尼一開(kāi)始就是奔著量產(chǎn)車(chē)而來(lái)的，如果只是概念車(chē)，完全不必勞駕麥格納，博世和本特勒可以輕松完成概念車(chē)。麥格納斯太爾也從不為人打造概念車(chē)，麥格納斯太爾就是代工廠。

博世與本特勒的電動(dòng)汽車(chē)2.0包括了底盤(pán)、基礎(chǔ)的E/E架構(gòu)、博世的三合一電驅(qū)動(dòng)、電池Pack系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、感應(yīng)充電、車(chē)架、撞擊管理系統(tǒng)。

柔性框架上的車(chē)身具備高擴(kuò)展性，能覆蓋從B級(jí)車(chē)到E級(jí)車(chē)的大部分車(chē)型，輕量化、可擴(kuò)展的車(chē)架，采用擠壓鋁型材，可根據(jù)不同車(chē)型和車(chē)身，靈活調(diào)整長(zhǎng)度和寬度，通過(guò)冷連接（無(wú)需焊接）技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)高扭轉(zhuǎn)剛度和最佳碰撞性能的基礎(chǔ)。

模塊化的電池包解決方案，具備出色的能量密度和安全性，該設(shè)計(jì)能抵抗所有碰撞形式及滿足相關(guān)法規(guī)要求，采用鋁制型材車(chē)架結(jié)構(gòu)，靈活可擴(kuò)展，集成式電池冷卻，保持電池最佳性能，延長(zhǎng)電池壽命。

集成式碰撞管理滿足最嚴(yán)格的安全法規(guī)要求，專(zhuān)為純電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)化的輕量化碰撞設(shè)計(jì)，新吸能部件為電池系統(tǒng)提供更好的保護(hù)，碰撞管理系統(tǒng)滿足側(cè)面柱碰撞和前端側(cè)角碰撞要求。

模塊化電動(dòng)汽車(chē)前/后橋，打造最佳駕乘體驗(yàn)和操縱性，前后懸架模塊搭配高度集成式電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，得益于型材在縱向和橫向的剖面長(zhǎng)度，副車(chē)架具備模塊化屬性，每個(gè)副車(chē)架都考慮了NVH要求 (噪聲，振動(dòng)，聲振粗糙度)—優(yōu)化的橡膠襯套概念，經(jīng)隔音處理的副車(chē)架和附加的電子驅(qū)動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)最佳NVH性能。

電子架構(gòu)由博世提供，是博世先進(jìn)的Zonal架構(gòu)，遠(yuǎn)比特斯拉的傳統(tǒng)架構(gòu)要先進(jìn)。

自動(dòng)駕駛方面，索尼Vision-S有40個(gè)傳感器，包括18個(gè)攝像頭，6個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)和4個(gè)激光雷達(dá)。

18個(gè)攝像頭中共有三個(gè)型號(hào)，分別是230萬(wàn)像素的IMX390、540萬(wàn)像素的IMX490和30萬(wàn)像素的ToF IMX456。IMX490性能優(yōu)異，EMVA標(biāo)準(zhǔn)下動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)140分貝，是目前動(dòng)態(tài)范圍最廣的攝像頭，還達(dá)到了ASIL-D級(jí)功能安全，也是首個(gè)取得ASIL-D級(jí)的攝像頭，能夠祛除LED頻閃。AD10比特精度可達(dá)40幀每秒，12比特可達(dá)30幀每秒，像素分辨率2896*1876。對(duì)比200萬(wàn)像素，明顯提高了FOV。

在攝像頭解串行方面，索尼不必求助美信的GMSL或德州儀器的FPD-LINK，索尼自己有類(lèi)似的技術(shù)，即GVIF。

日本豐田特別是雷克薩斯也是使用索尼的GVIF芯片，日本企業(yè)一貫喜歡垂直供應(yīng)鏈，能自己做的絕不假手他人，而中國(guó)和歐美企業(yè)則相反，能采購(gòu)的一定從外采購(gòu)，絕不自己做。GVIF2中的CXD4960ER-W、CXD4961ER-W、CXD4962ER-W、CXD4963ER-W、CXD4960GG-W、CXD4963GG可以支持4百萬(wàn)像素60幀每秒，因此支持索尼汽車(chē)的540萬(wàn)像素40幀每秒是沒(méi)有問(wèn)題的。

索尼半導(dǎo)體為索尼汽車(chē)提供解串行芯片外，還有音頻CODEC、4G、藍(lán)牙、WLAN通訊模塊，也為索尼汽車(chē)上的AR-HUD提供PGU和全息光波導(dǎo)光機(jī)。索尼半導(dǎo)體還能生產(chǎn)激光二極管，也擁有MEMS晶圓廠。此外索尼參股的JDI能提供索尼汽車(chē)所需要的所有顯示屏。

索尼的主視覺(jué)處理器應(yīng)該是瑞薩的R-CAR V3U，因?yàn)樗嗅槍?duì)雙目的硬線對(duì)應(yīng)。日本企業(yè)、奔馳和博世是雙目的死忠，即便激光雷達(dá)大量普及，也會(huì)堅(jiān)持使用立體雙目攝像頭，并且會(huì)是主傳感器。立體雙目在像素密度、幀率、功耗、體積、技術(shù)成熟度、有效距離方面仍然超過(guò)激光雷達(dá)。

索尼的540萬(wàn)像素雙目在HFOV40度情況下有效距離可輕松達(dá)到300米，每秒40幀，通常機(jī)械激光雷達(dá)的幀率與水平角分辨率是矛盾的，幀率越高，角分辨率越低，傳統(tǒng)機(jī)械激光雷達(dá)的幀率在5-20Hz之間可調(diào)，一般默認(rèn)是10Hz，意味著0.1秒的延遲無(wú)法避免。性能最強(qiáng)的Luminar的幀率默認(rèn)也是10Hz，索尼的攝像頭是其4倍幀率，延遲減少了很多。

四大自動(dòng)駕駛芯片廠家只有瑞薩的主業(yè)是汽車(chē)半導(dǎo)體，因此對(duì)車(chē)規(guī)安全重視程度最高，目標(biāo)是ASIL-D級(jí)。V3U內(nèi)部框架如上圖，采用8核A76設(shè)計(jì)，但也不是像特斯拉那樣簡(jiǎn)單堆12個(gè)A72，它使用了ARM的Corelink CCI-500，即Cache一致性互聯(lián)。它提供處理器集群之間的完整Cache一致性，比如 Cortex-A76 和 Cortex-A55，而且可以實(shí)現(xiàn) Big.LITTLE 處理。它還可為其他的設(shè)備（如 Mali GPU、網(wǎng)絡(luò)接口和加速器）提供I/O一致性。實(shí)時(shí)鎖步CPU是ARM的R52。

V3U視覺(jué)管線如上圖，可以看到V3U有很多硬核計(jì)算機(jī)視覺(jué)模塊，包括立體雙目視差，稠密光流、CNN、DOF、STV、ACF等。功能方面包括圖像格式化、目標(biāo)追蹤、車(chē)道檢測(cè)、自由空間深度、場(chǎng)景標(biāo)注、語(yǔ)義分割、檢測(cè)分類(lèi)等都具備，類(lèi)似于Mobileye的全封閉算法了。

圖像處理主要還是IMP-X5+，靈活性應(yīng)該比Mobileye還是要高點(diǎn)。因?yàn)獒槍?duì)性比較強(qiáng)，也為了節(jié)約成本，降低功耗，瑞薩沒(méi)有使用太昂貴的GPU，只是簡(jiǎn)單增加了一個(gè)低功耗GPU，即Imagination Technologies的PowerVR GE7400，1個(gè)著色器集群+32個(gè)ALU核心，算力只有38.4GFLOPS@600MHz。

考慮到成本因素，瑞薩沒(méi)有使用尖端的7納米，而是12納米工藝，并且是從原瑞薩R-CAR H3的16納米FinFET工藝升級(jí)到12納米FFC工藝，一次性支出很少。但是論到AI性能，絲毫不次于那些5納米芯片，瑞薩聲稱V3U達(dá)到了驚人的13.8TOPS/W的能效比，是頂配EyeQ6的6倍之多。 環(huán)視和側(cè)視這些視覺(jué)處理關(guān)系不大，索尼可能使用了英偉達(dá)的Xavier，當(dāng)然至少需要兩片。

索尼的電子倒車(chē)鏡上有多達(dá)4個(gè)攝像頭。

保險(xiǎn)桿下方就是激光雷達(dá)，索尼完全有能力自制激光雷達(dá)，并且是先進(jìn)程度不次于任何一家激光雷達(dá)廠家，因?yàn)镕lash激光雷達(dá)本質(zhì)上就是個(gè)ToF相機(jī)，索尼的ToF傳感器優(yōu)勢(shì)明顯，做激光雷達(dá)更是手到擒來(lái)，易如反掌。從外型上看，這個(gè)激光雷達(dá)就是Flash激光雷達(dá)。

上圖為全球第二大ToF傳感器廠家意法半導(dǎo)體對(duì)ToF相機(jī)原理的解釋。

上圖為知名Flash激光雷達(dá)廠家Ouster的產(chǎn)品實(shí)物，就是一個(gè)放大版的ToF相機(jī)，只是光學(xué)鏡頭遠(yuǎn)比手機(jī)用的ToF相機(jī)要大。 現(xiàn)在Flash激光雷達(dá)廠家用的SPAD陣列像素大約只有1-2萬(wàn)，而索尼的試驗(yàn)產(chǎn)品，已經(jīng)達(dá)到120萬(wàn)像素，是傳統(tǒng)Flash激光雷達(dá)的100倍。需要指出，SPAD陣列只是檢測(cè)光反射部分，可以用于任何類(lèi)型的激光雷達(dá)，只是目前Flash激光雷達(dá)必須用SPAD陣列。

在2021年2月13日，索尼發(fā)布了堆疊型直接ToF傳感器，也就是SPAD陣列，這是索尼針對(duì)汽車(chē)用激光雷達(dá)發(fā)布的首個(gè)產(chǎn)品。

它最強(qiáng)大的地方是最大有效距離高達(dá)300米，通常Flash激光雷達(dá)是30-50米，當(dāng)然這和Flash用的VCSEL功率密度低也有關(guān)系，提高VCSEL功率密度可以將有效距離增加到200米，但成本增加十幾倍。

索尼Vision-S的座艙與本田e電動(dòng)車(chē)座艙幾乎沒(méi)有區(qū)別。但屏幕要更大，兩邊的屏幕可能是15英寸，中間的可能是12英寸。兩邊的屏幕分辨率可能是2100*900。后排還有兩個(gè)10.1英寸屏幕。

可以任意在幾個(gè)屏幕間拖動(dòng)，包括后排屏幕。 副駕駛處的屏幕可無(wú)線連接索尼Playstation，將游戲機(jī)畫(huà)面投射上去。

ToF深度相機(jī)一個(gè)用來(lái)監(jiān)測(cè)駕駛員的身體動(dòng)作，判斷駕駛員的健康狀況。

最令人稱奇的另一個(gè)ToF深度相機(jī)能夠識(shí)別唇語(yǔ)，當(dāng)然索尼Vision S的座艙也能語(yǔ)音識(shí)別。

這樣配合傳統(tǒng)的語(yǔ)音識(shí)別，準(zhǔn)確率會(huì)更高，當(dāng)然目前可能只能針對(duì)日語(yǔ)和英語(yǔ)。 索尼計(jì)劃在2021年3月28日推出基于Vision S的量產(chǎn)原型車(chē)，按日本廠家的一貫風(fēng)格，概念車(chē)與量產(chǎn)車(chē)幾乎沒(méi)有多少差別，讓我們拭目以待吧。

編輯：jq