要保证自动驾驶的安全性需要多少传感器

2018-11-23 15:14:14 来源:EEFOCUS
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自从SAE International为评定自动驾驶技术给出了关于自动化层级的定义,已经成为定义自动化/自动驾驶车辆的全球行业参照标准,也让全球汽车产业兴奋的看到一个可追逐的目标,即实现最高Level 5等级的自动驾驶技术。虽然这条路可能还很漫长,但从ADAS到自动驾驶,跟汽车电动化一样,对所有车厂而言已经是一条不可逆的技术演进之路。

 


在自动驾驶的推进中,安全始终是不可回避的最重要的一个考量因素。为实现对车外环境的精准感知、分析和判断,越来越多的传感器被安置在汽车内,从最早的图像传感器,到现在的毫米波雷达激光雷达惯性导航等。近日在慕尼黑电子展期间,ADI公司汽车交通和安全事业部副总裁Chris Jacobs向与非网记者展示了一张图片,形象的说明了车用传感器的发展趋势。

 

现在的汽车采用的传感器

未来的汽车采用的传感器


在Chris看来,为保证自动驾驶汽车的安全性,我们需要各种数据信息来帮助系统进行分析,并得出判断依据,包括天气鲁棒性、明暗程度、对象分类、横向分辨率、直接测速、距离测量等,要满足这些信息,不是一个或一种传感器能够做到的,因此未来车用传感器将是多种产品类型共存、互为补充的,上面的图像传感器、毫米波雷达、激光雷达和惯性导航等都将有用武之地。而ADI作为耕耘汽车电子尤其是汽车安全市场25年以上的老选手,在这些传感器产品上有着深厚的技术积累,在现在以及未来的自动驾驶汽车领域将大有作为。

 

ADI公司汽车交通和安全事业部副总裁Chris Jacobs


其中在图像雷达领域,自动驾驶的要求是方位和仰角的高分辨率达到1゜甚至更高,更快的预警时间/低延迟,400kph+精确速度测定,工作在USRR到LRR的可扩展解决方案等。ADI可提供方位和仰角角分辨率低于1゜的解决方案,采用可扩展的28nm CMOS工艺技术,可为下一代7*GHz ADAS和自动驾驶图像雷达应用提供支持,实现360゜环视,以及高保真度图像雷达,可在更远的距离侦测到更小的物体,同时具有高可靠性。

 

慕尼黑电子展上的ADI展区

采用ADI技术打造的宝马电动汽车

ADI车内智能Sensor Fusion解决方案


在激光雷达方面,ADI可提供1500nm λ激光雷达,这种激光雷达可实现4倍的扫描范围,不易受阳光影响,同时具有更好的环境鲁棒性,其中短波红外线可以更好的应对一些特殊的环境(包括雾、烟、灰尘等)。除此之外,ADI也可以为车用激光雷达产品提供完整的产品解决方案,包括高性能线性、数据转换和电源管理解决方案,支持包括900nm和1500nm的系统;同时提供长距离扫描和中短距离扫描解决方案,在长距离扫描中可提供固态扫描解决方案,支持非机械式波束转向,对冲击和振动具有良好的鲁棒性,并具有智能自适应扫描功能,在中短距离扫描中可提供中分辨率闪存解决方案,具有特殊的环境光抑制和干扰抑制功能。

而惯性MEMS单元(IMU)是自动驾驶级导航和制导系统的关键,是精密地图、GPS和SLAM传感器的保障,同时也不受环境条件的影响,因为重力是地球上永恒不变的存在,因此IMU的相对和绝对位置推演不依赖任何外部设备,不需要任何外部信号,它可以被安装在汽车底盘等隐蔽位置,这样就可以避免电子或机械的攻击。此外,由于IMU对角速度和加速度的测量值之间本就具有一定的冗余性,再加上轮速计和方向盘转角等冗余信息,使其输出结果的置信度远高于其它传感器提供的绝对或相对定位结果。

Chris骄傲的表示,ADI的IMU产品被大量选用,一方面源于丰富的技术累积,ADI从1987年开始做MEMS加速度计,2002年开始做MEMS陀螺仪。2007年MEMS的加速度计和陀螺仪的技术都已经成熟,当时看到市场上有很多需求,需要把这两种传感器融合到一起,因此ADI在2007年的时候就发布了工业用的IMU产品。因为ADI有一整套的信号链处理产品,比如ADC、处理器等,ADI都有业界领先的产品,可以把所有的这些产品,包括传感器整合到一个模块里面,实现高性能IMU;还有一个原因是稳定性。假如车在路上跑的时候并不是一马平川,比如过减速带,会有一些颠簸。在这些情况下,传感器是不是还有稳定的输出,就非常重要了。ADI的传感器,无论是陀螺仪还是加速度计,在强震动的环境下依然能够给出稳定的输出,这是其产品最大的竞争优势。这种产品核心竞争力依赖于其传感器设计,而且在后端又会对其进行校准,因此ADI的IMU产品是极为可靠的。ADI在这里也有很多专利技术。

在自动驾驶领域,ADI可提供Drive 360自动驾驶传感器方案,专注于雷达、激光雷达和IMU惯性导航等方案。作为传感器和系统级解决方案供应商,ADI正在跟供应商和整车厂等生态系统玩家共同研究和探讨自动驾驶的解决方案。“因为越来越多的传感系统的添加属于新的电子设备系统,也越来越复杂,超出传统Tier 1供应商和OEM的经验范围,很多时候需要芯片厂商给出系统级层面的技术指导和建议,因此ADI紧密与OEM和Tier1合作,借助我们的系统设计经验,为产业和自动驾驶系统的实现提供服务。”Chris如是说。

 

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高扬
高扬

与非网总编。网称“羊在发现”,电子工程科班出身,三载研发历练,以我专业背景和对文字的热爱进入与非网,属偶然中的必然。愿不断发现电子奥妙、产业脉动,以我见我思还一个真相。工作之外,话剧、旅行、阅读是最大乐事。

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