要保證自動駕駛的安全性需要多少傳感器

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

在自動駕駛的推進中，安全始終是不可回避的最重要的一個考量因素。為實現(xiàn)對車外環(huán)境的精準感知、分析和判斷，越來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、激光雷達、慣性導航等。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 向與非網(wǎng)記者展示了一張圖片，形象的說明了車用傳感器的發(fā)展趨勢。

現(xiàn)在的汽車采用的傳感器

未來的汽車采用的傳感器

在 Chris 看來，為保證自動駕駛汽車的安全性，我們需要各種數(shù)據(jù)信息來幫助系統(tǒng)進行分析，并得出判斷依據(jù)，包括天氣魯棒性、明暗程度、對象分類、橫向分辨率、直接測速、距離測量等，要滿足這些信息，不是一個或一種傳感器能夠做到的，因此未來車用傳感器將是多種產(chǎn)品類型共存、互為補充的，上面的圖像傳感器、毫米波雷達、激光雷達和慣性導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 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)在以及未來的自動駕駛汽車領域?qū)⒋笥凶鳛椤?/p>

ADI 公司汽車交通和安全事業(yè)部副總裁 Chris Jacobs

其中在圖像雷達領域，自動駕駛的要求是方位和仰角的高分辨率達到 1゜甚至更高，更快的預警時間 / 低延遲，400kph+精確速度測定，工作在 USRR 到 LRR 的可擴展解決方案等。ADI 可提供方位和仰角角分辨率低于 1゜的解決方案，采用可擴展的 28nm CMOS 工藝技術(shù)，可為下一代 7*GHz ADAS 和自動駕駛圖像雷達應用提供支持，實現(xiàn) 360゜環(huán)視，以及高保真度圖像雷達，可在更遠的距離偵測到更小的物體，同時具有高可靠性。

慕尼黑電子展上的 ADI 展區(qū)

采用 ADI 技術(shù)打造的寶馬電動汽車

ADI 車內(nèi)智能 Sensor Fusion 解決方案

在激光雷達方面，ADI 可提供 1500nm λ激光雷達，這種激光雷達可實現(xiàn) 4 倍的掃描范圍，不易受陽光影響，同時具有更好的環(huán)境魯棒性，其中短波紅外線可以更好的應對一些特殊的環(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)；同時提供長距離掃描和中短距離掃描解決方案，在長距離掃描中可提供固態(tài)掃描解決方案，支持非機械式波束轉(zhuǎn)向，對沖擊和振動具有良好的魯棒性，并具有智能自適應掃描功能，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）是自動駕駛級導航和制導系統(tǒng)的關(guān)鍵，是精密地圖、GPS 和 SLAM 傳感器的保障，同時也不受環(huán)境條件的影響，因為重力是地球上永恒不變的存在，因此 IMU 的相對和絕對位置推演不依賴任何外部設備，不需要任何外部信號，它可以被安裝在汽車底盤等隱蔽位置，這樣就可以避免電子或機械的攻擊。此外，由于 IMU 對角速度和加速度的測量值之間本就具有一定的冗余性，再加上輪速計和方向盤轉(zhuǎn)角等冗余信息，使其輸出結(jié)果的置信度遠高于其它傳感器提供的絕對或相對定位結(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 年開始做 MEMS 加速度計，2002 年開始做 MEMS 陀螺儀。2007 年 MEMS 的加速度計和陀螺儀的技術(shù)都已經(jīng)成熟，當時看到市場上有很多需求，需要把這兩種傳感器融合到一起，因此 ADI 在 2007 年的時候就發(fā)布了工業(yè)用的 IMU 產(chǎn)品。因為 ADI 有一整套的信號鏈處理產(chǎn)品，比如 ADC、處理器等，ADI 都有業(yè)界領先的產(chǎn)品，可以把所有的這些產(chǎn)品，包括傳感器整合到一個模塊里面，實現(xiàn)高性能 IMU；還有一個原因是穩(wěn)定性。假如車在路上跑的時候并不是一馬平川，比如過減速帶，會有一些顛簸。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，無論是陀螺儀還是加速度計，在強震動的環(huán)境下依然能夠給出穩(wěn)定的輸出，這是其產(chǎn)品最大的競爭優(yōu)勢。這種產(chǎn)品核心競爭力依賴于其傳感器設計，而且在后端又會對其進行校準，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)。

在自動駕駛領域，ADI 可提供 Drive 360 自動駕駛傳感器方案，專注于雷達、激光雷達和 IMU 慣性導航等方案。作為傳感器和系統(tǒng)級解決方案供應商，ADI 正在跟供應商和整車廠等生態(tài)系統(tǒng)玩家共同研究和探討自動駕駛的解決方案?！耙驗樵絹碓蕉嗟膫鞲邢到y(tǒng)的添加屬于新的電子設備系統(tǒng)，也越來越復雜，超出傳統(tǒng) Tier 1 供應商和 OEM 的經(jīng)驗范圍，很多時候需要芯片廠商給出系統(tǒng)級層面的技術(shù)指導和建議，因此 ADI 緊密與 OEM 和 Tier1 合作，借助我們的系統(tǒng)設計經(jīng)驗，為產(chǎn)業(yè)和自動駕駛系統(tǒng)的實現(xiàn)提供服務?！盋hris 如是說。

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