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并购雷达技术 亚德诺全面强化的汽车环境感知技术布局

核心提示: ADI收购德国慕尼黑专注于新兴无人驾驶汽车和工业应用的RADAR硬件和软件企业Symeo的新闻再次刷新行业朋友圈。

ADI收购德国慕尼黑专注于新兴无人驾驶汽车和工业应用的RADAR硬件和软件企业Symeo的新闻再次刷新行业朋友圈,而早在两年前ADI并购拥有激光波束转向核心技术的Vescent Photonics公司就让圈子内的朋友们对ADI果断布局自动驾驶技术的行动力点赞,也让业界对这家能提供激光雷达技术、24GHz和76-81GHz汽车雷达技术、基于Blackfin DSP处理器的汽车视觉监测技术以及惯性测量单元(IMU)四大汽车自动导航关键技术的行业领头羊刮目相看。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201803/377327.htm

按照百度CEO李彦宏最近在中国两会的说法,再有三五年路上会出现完全替代司机的自动驾驶汽车。自动驾驶汽车正在快速走入我们的世界。但事实上,要实现自动驾驶需要非常复杂的系统。有分析数据显示,人们在驾驶汽车的时候平均每分钟会做出180项决策。每秒钟3项决策,所有的决策都是基于人的感知系统并由大脑参与迅速完成。而对于自动驾驶汽车,需要车辆中的传感器、通信能力、执行器和人工智能(AI)协同工作,收集并分析信息,从而比最好的人类司机更快、更及时地作出决策。

我们在开车时获得的大部分信息来自于眼睛。这会受到很多因素的限制和影响,例如天气、距离和干扰。因此,我们在开车时作出的很多决策都是反应性的。自动驾驶车辆有望实现预测性驾驶。为此,车辆必须具备远超我们人类的检测能力。检测自动驾驶车辆外部环境的技术主要有三种:雷达、激光雷达(LIDAR)、视觉监测和高性能IMU。

涵盖24GHz到76 GHz~81 GHz完整频段的汽车雷达

雷达目前大量用在高级驾驶员辅助系统(ADAS)中,例如碰撞预警和缓冲刹车、盲点检测、车道变换辅助等。据ADI公司的资料透露,新近生产的全部雷达模块中大约50%含有ADI公司技术!在汽车雷达领域深耕超过15年的ADI,已经成功打造了该公司创新的Drive360雷达技术平台,以提供最高水平的性能和距离分辨率。

Drive360雷达平台旨在支持76 GHz至81 GHz的完整频段(传统的24GHz雷达也是ADI的“强项”)使其长期可用。Drive360雷达主要围绕该公司的28nm CMOS技术构建,28nm CMOS技术最大的优势是能提供最高程度的数字信号处理集成灵活性。与此同时,ADI公司的射频IP还支持实现高度差异化的波形和算法。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。

值得特别一提的是ADI近期收购的雷达技术提供商Symeo,该公司的技术最初是由Siemens AG公司开发,其系列技术具备系统和算法方面的专业优势,以及能够实现实时位置检测和距离测量独有的射频和传感器技术,结合ADI本身广泛的射频和微波产品阵列和技术,可以真正使系统集成商和原始设备制造商(OEM)能够提供适用于恶劣工业环境的高精度雷达解决方案,可以与ADI公司在此领域不断扩充的市场解决方案系列形成互补。

激光雷达完善汽车环境感测技术版图

雷达在未来的全天候自动驾驶应用中居于支配地位,但它只是瞬间决策解决方案的一部分。还需要其他传感器,例如摄像头和激光雷达(LIDAR)。激光雷达(激光探测与测距)是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。

在ADI的整体 Drive360自主驾驶解决方案战略中,激光雷达技术已经成为关键支柱。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,而且由机械组件构成不仅外观很难看,还可能导致系统停机。ADI正在大量投资开发经济高效的真正非机械 LIDAR 技术以促进汽车LIDAR 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LIDAR的ADAS和自主驾驶应用。

ADI公司目前聚焦于固态激光雷达设计,其材料与计算机显示器中扫描光线所用的材料相同。经济有效的设计消除了常规产品中的活动部件,克服了当前成本高昂的问题并提高可靠性,在范围、分辨率、帧速率和功耗等关键性能指标方面也有改善。这其中得特别一提的是,该公司在2016年成功收购美国Vescent Photonics公司的固态激光波束转向技术,这种新颖的非机械激光波束转向技术可以进一步增强集成激光雷达系统的性能,克服目前庞大的机械式产品在可靠性、尺寸和成本等方面的诸多重大缺陷。

传统优势——高性能惯性测量单元

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的惯性测量单元(IMU)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。IMU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。

作为传统的优势领域,ADI的iSensor MEMS惯性测量单元传感器以多轴方式组合精密陀螺仪、加速度计、磁力计和压力传感器,从而确保极为复杂的汽车应用和动态环境下能可靠地检测并处理多个自由度。根据ADI公开的资料,该公司提供的即插即用型解决方案包括完整的出厂校准、嵌入式补偿和传感器处理以及简单的可编程接口。

汽车之眼——基于Blackfin DSP的视觉检测

基于视觉的ADAS可以从多方面大大提高行车安全性。通过安装后视/前视/侧视摄像头和视觉处理ECU,可以实现多种功能来帮助驾驶员提前防范风险。受欢迎的应用包括路线偏差告警(LDW)、远光近光调整(HB/LB)、交通信号识别(TSR)、停车辅助、后视/环视、防撞等。

业界非常熟悉的视觉检测方案中,ADI基于ADSP-BF59x的低成本汽车视觉监测解决方案当属其中比较广为业界熟知的一款。这款方案采用前置摄像头作为主传感器,利用基于ADSP-BF59x进行图像数据处理,实现对包括路线偏差告警(LDW)、远光近光调整(HB/LB)、交通信号识别(TSR)、停车辅助、后视/环视、防撞等功能。

未来展望

就像早期的手机,在基本的通话功能上,我们当年更关注的是新型手机的更好、电池或更薄的外形。而智能手机的降临,则彻底永久地变革并改善了我们的生活。对于汽车,自动驾驶将像智能手机一样彻底改变我们的生活。而像ADI这些领先技术提供商的创新雷达、激光雷达和高性能IMU等技术正在为未来高级安全与自动驾驶应用提供可靠的基础,正在或即将改变我们车轮上的新世界。

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