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[导读]狄更斯在《双城记》中曾说“这是最好的时代,也是最坏的时代”,如果将其用于形容当前的自动驾驶行业,也是最恰当不过了。

狄更斯在《双城记》中曾说“这是最好的时代,也是最坏的时代”,如果将其用于形容当前的自动驾驶行业,也是最恰当不过了。尽管困难重重,SAE International为评定自动驾驶技术给出的关于自动化层级的定义,始终让全球汽车产业兴奋地看到一个可追逐的目标,即实现最高Level5等级的自动驾驶技术。可能这条路会很漫长,但从ADAS到自动驾驶,跟汽车电动化一样,对所有汽车生态链“玩家”而言已经是一条不可逆的技术演进之路。

不久前结束的德国慕尼黑电子展上,全球领先的模拟技术公司ADI除了展示其在工业自动化、测试测量仪器、消费电子、智能楼宇、设计支持等多个领域的最新产品及技术外,更聚焦汽车电子,带来了倾心打造的汽车自动驾Drive360解决方案。

 

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ADI在德国慕尼黑电子展现场

深厚底蕴,25年研发历史彰显ADI汽车“DNA”

在ADI看来,安全性始终是自动驾驶实现中不可回避的重要考量,而保障自动驾驶安全性的首要前提是实现对车外环境的精准感知、分析和判断。因此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。据ADI公司汽车交通和安全事业部副总裁Chris Jacobs介绍,ADI在汽车安全应用方面已经有25年的研究历史,早在1993年便发布了第一款单片MEMS加速度传感器ADXL50,适用于恶劣的工业环境和汽车测试系统中;在24GHz和77/79GHz的汽车雷达方面也已深耕15年以上;2016年收购了Vescent Photonics拓展了公司的激光波束转向技术,拓展了在激光雷达系统的市场;2018年收购了Symeo GmbH,完善了Radar技术解决方案,使得ADI的产品更具竞争力。

 

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ADI公司汽车交通和安全事业部副总裁Chris Jacobs

Chris还谈到,当今汽车电子的感知和导航安全感知系统,和未来自动驾驶汽车中感知系统并不同,未来LEVEL5级的全自动驾驶一定是多种汽车电子设备的集合。图像记录、惯性导航、Lidar、Radar、超声波模块是基础,GPU、MAP、明暗程度、对象分类、横向分辨率、直接测速、距离测量等等,多个功能叠加到一起协同合作,每一辆汽车都将是一部被多个传感器包围的小型计算机。但目前ADAS还是发展的重点。

 

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现在的汽车采用的传感器

 

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未来的汽车采用的传感器

ADI对于从ADAS到实现自动驾驶所需的传感器产品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。未来任何高级辅助驾驶系统都需要360度全视角地感知汽车周围环境以确保生命安全,其中Drive360自动驾驶解决方案,便是ADI为汽车打造的一道360度保护屏障。

 

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关键技术铁三角,电动化与智能化的完美结合

雷达、激光雷达和惯性单元是自动驾驶安全的关键技术铁三角。雷达目前大量用在高级驾驶员辅助系统中,例如碰撞预警和缓冲刹车、盲点检测、车道变换辅助等,然而高性能雷达技术对传统的微波信号链技术能力有极高的要求。ADI在汽车雷达领域有 15 年的研发记录,可以提供最高水平的性能和距离分辨率。除了成熟的 24GHz 微波雷达技术,还支持 76 GHz 至 81 GHz 的完整频段,使其长期可用。Drive360 雷达围绕 28nm CMOS技术构建,这是目前 ADI 在业界率先强调的工艺技术节点,据称这使雷达平台能提供最高程度的数字信号处理集成灵活性,同时 ADI 丰富的RF IP支持实现高度差异化的波形和算法。按 ADI 公开的资料表示,采用 Drive360 雷达的产品将能可靠地检测形状更小、移动速度更快、距离更远的物体(如摩托车、行人、动物等),以在关键时刻避免伤亡。

 

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雷达、激光雷达和IMU组成未来自动驾驶技术的“铁三角”

激光雷达则是另一个飞速发展的领域,其探测范围和精度对于解决一些最困难的 ADAS 挑战至关重要。作为传统微波技术的领头羊,ADI 也将激光雷达作为其整体 Drive360自主驾驶解决方案战略的关键支柱。激光雷达利用光脉冲将物理世界以高的置信水平实时转化为 3D 数字图像,传统激光雷达系统(现今主要用于测试车辆)非常昂贵。除此之外,它们外观很难看,并且由机械组件构成,可能导致系统停机。ADI 正在大量投资开发经济高效的真正纯固态激光雷达技术以促进汽车激光雷达系统的主流采用,并让汽车供应商和 OEM 能够在客运车辆中部署基于激光雷达的 ADAS 和自主驾驶应用。

全球主流的导航采用 GPS 或者中国发展北斗卫星定位系统,但这些卫星导航技术也有它本身劣势,比如信号差、有误差、更新频率低等问题,所以仅靠 GPS 无法满足自动驾驶的定位需求,需要一种更好的设备来弥补 GPS 的不足。相较GPS 更新频率仅有10Hz的不足,惯性测量单元(IMU)的更新频率可以达到 100Hz 或者更高,完全能弥补 GPS 所欠缺的实时性。通过整合 GPS 与 IMU,汽车可以实现既准确又足够实时的位置更新。除了检测周围环境之外,自动驾驶车辆还需要能在各种气候条件下感受路况并做出响应。ADI 公司的惯性测量单元将多轴加速度计和陀螺仪与处理和校准功能集成在单个封装中,MU 连同板载 ADAS 和卫星定位输入,提供精确的车辆位置和航向画面,同时抑制正常驾驶产生的冲击和振动。

结论

Drive360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,ADI作为传感器和系统级解决方案供应商,希望在传感器端提供更好的产品、更好的服务,把更有效的数据提供给运算单元,提高效率、提高可靠性、降低系统功耗和成本。“越来越多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Tier1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正与车厂、一二级供应商和生态系统合作伙伴携手,共同开发定义产品,提供有竞争力的差异化方案,从系统角度解决问题,为产业和自动驾驶系统的实现提供服务,”Chris说到。

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