為保證自動(dòng)駕駛汽車的安全性 車用傳感器必不可少

自從SAE International為評(píng)定自動(dòng)駕駛技術(shù)給出了關(guān)于自動(dòng)化層級(jí)的定義，已經(jīng)成為定義自動(dòng)化/自動(dòng)駕駛車輛的全球行業(yè)參照標(biāo)準(zhǔn)，也讓全球汽車產(chǎn)業(yè)興奮的看到一個(gè)可追逐的目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)最高Level 5等級(jí)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。雖然這條路可能還很漫長(zhǎng)，但從ADAS到自動(dòng)駕駛，跟汽車電動(dòng)化一樣，對(duì)所有車廠而言已經(jīng)是一條不可逆的技術(shù)演進(jìn)之路。

在自動(dòng)駕駛的推進(jìn)中，安全始終是不可回避的最重要的一個(gè)考量因素。為實(shí)現(xiàn)對(duì)車外環(huán)境的精準(zhǔn)感知、分析和判斷，越來(lái)越多的傳感器被安置在汽車內(nèi)，從最早的圖像傳感器，到現(xiàn)在的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、慣性導(dǎo)航等。近日在慕尼黑電子展期間，ADI公司汽車交通和安全事業(yè)部副總裁Chris Jacobs向記者展示了一張圖片，形象的說(shuō)明了車用傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。

在Chris看來(lái)，為保證自動(dòng)駕駛汽車的安全性，我們需要各種數(shù)據(jù)信息來(lái)幫助系統(tǒng)進(jìn)行分析，并得出判斷依據(jù)，包括天氣魯棒性、明暗程度、對(duì)象分類、橫向分辨率、直接測(cè)速、距離測(cè)量等，要滿足這些信息，不是一個(gè)或一種傳感器能夠做到的，因此未來(lái)車用傳感器將是多種產(chǎn)品類型共存、互為補(bǔ)充的，上面的圖像傳感器、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和慣性導(dǎo)航等都將有用武之地。而ADI作為耕耘汽車電子尤其是汽車安全市場(chǎng)25年以上的老選手，在這些傳感器產(chǎn)品上有著深厚的技術(shù)積累，在現(xiàn)在以及未來(lái)的自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛椤?/p>

其中在圖像雷達(dá)領(lǐng)域，自動(dòng)駕駛的要求是方位和仰角的高分辨率達(dá)到1甚至更高，更快的預(yù)警時(shí)間/低延遲，400kph+精確速度測(cè)定，工作在USRR到LRR的可擴(kuò)展解決方案等。ADI可提供方位和仰角角分辨率低于1゜的解決方案，采用可擴(kuò)展的28nm CMOS工藝技術(shù)，可為下一代7*GHz ADAS和自動(dòng)駕駛圖像雷達(dá)應(yīng)用提供支持，實(shí)現(xiàn)360゜環(huán)視，以及高保真度圖像雷達(dá)，可在更遠(yuǎn)的距離偵測(cè)到更小的物體，同時(shí)具有高可靠性。

在激光雷達(dá)方面，ADI可提供1500nm λ激光雷達(dá)，這種激光雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)4倍的掃描范圍，不易受陽(yáng)光影響，同時(shí)具有更好的環(huán)境魯棒性，其中短波紅外線可以更好的應(yīng)對(duì)一些特殊的環(huán)境（包括霧、煙、灰塵等）。除此之外，ADI也可以為車用激光雷達(dá)產(chǎn)品提供完整的產(chǎn)品解決方案，包括高性能線性、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和電源管理解決方案，支持包括900nm和1500nm的系統(tǒng)；同時(shí)提供長(zhǎng)距離掃描和中短距離掃描解決方案，在長(zhǎng)距離掃描中可提供固態(tài)掃描解決方案，支持非機(jī)械式波束轉(zhuǎn)向，對(duì)沖擊和振動(dòng)具有良好的魯棒性，并具有智能自適應(yīng)掃描功能，在中短距離掃描中可提供中分辨率閃存解決方案，具有特殊的環(huán)境光抑制和干擾抑制功能。

而慣性MEMS單元（IMU）是自動(dòng)駕駛級(jí)導(dǎo)航和制導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵，是精密地圖、GPS和SLAM傳感器的保障，同時(shí)也不受環(huán)境條件的影響，因?yàn)橹亓κ堑厍蛏嫌篮悴蛔兊拇嬖冢虼薎MU的相對(duì)和絕對(duì)位置推演不依賴任何外部設(shè)備，不需要任何外部信號(hào)，它可以被安裝在汽車底盤(pán)等隱蔽位置，這樣就可以避免電子或機(jī)械的攻擊。此外，由于IMU對(duì)角速度和加速度的測(cè)量值之間本就具有一定的冗余性，再加上輪速計(jì)和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角等冗余信息，使其輸出結(jié)果的置信度遠(yuǎn)高于其它傳感器提供的絕對(duì)或相對(duì)定位結(jié)果。

Chris驕傲的表示，ADI的IMU產(chǎn)品被大量選用，一方面源于豐富的技術(shù)累積，ADI從1987年開(kāi)始做MEMS加速度計(jì)，2002年開(kāi)始做MEMS陀螺儀。2007年MEMS的加速度計(jì)和陀螺儀的技術(shù)都已經(jīng)成熟，當(dāng)時(shí)看到市場(chǎng)上有很多需求，需要把這兩種傳感器融合到一起，因此ADI在2007年的時(shí)候就發(fā)布了工業(yè)用的IMU產(chǎn)品。因?yàn)锳DI有一整套的信號(hào)鏈處理產(chǎn)品，比如ADC、處理器等，ADI都有業(yè)界領(lǐng)先的產(chǎn)品，可以把所有的這些產(chǎn)品，包括傳感器整合到一個(gè)模塊里面，實(shí)現(xiàn)高性能IMU；還有一個(gè)原因是穩(wěn)定性。假如車在路上跑的時(shí)候并不是一馬平川，比如過(guò)減速帶，會(huì)有一些顛簸。在這些情況下，傳感器是不是還有穩(wěn)定的輸出，就非常重要了。ADI的傳感器，無(wú)論是陀螺儀還是加速度計(jì)，在強(qiáng)震動(dòng)的環(huán)境下依然能夠給出穩(wěn)定的輸出，這是其產(chǎn)品最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這種產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力依賴于其傳感器設(shè)計(jì)，而且在后端又會(huì)對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，因此ADI的IMU產(chǎn)品是極為可靠的。ADI在這里也有很多專利技術(shù)。

在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，ADI可提供Drive 360自動(dòng)駕駛傳感器方案，專注于雷達(dá)、激光雷達(dá)和IMU慣性導(dǎo)航等方案。作為傳感器和系統(tǒng)級(jí)解決方案供應(yīng)商，ADI正在跟供應(yīng)商和整車廠等生態(tài)系統(tǒng)玩家共同研究和探討自動(dòng)駕駛的解決方案?！耙?yàn)樵絹?lái)越多的傳感系統(tǒng)的添加屬于新的電子設(shè)備系統(tǒng)，也越來(lái)越復(fù)雜，超出傳統(tǒng)Tier 1供應(yīng)商和OEM的經(jīng)驗(yàn)范圍，很多時(shí)候需要芯片廠商給出系統(tǒng)級(jí)層面的技術(shù)指導(dǎo)和建議，因此ADI緊密與OEM和Tier1合作，借助我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為產(chǎn)業(yè)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供服務(wù)。”Chris如是說(shuō)。