近日,自動(dòng)駕駛技術(shù)的忠實(shí)擁躉——蘋(píng)果公司聯(lián)合創(chuàng)始人史蒂夫?沃茲尼亞克表示,也許在他有生之年看不到L5級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)上路了。因?yàn)榻?jīng)過(guò)這幾年的狂熱之后,無(wú)論是傳統(tǒng)車(chē)企巨頭還是科技企業(yè)新貴都開(kāi)始逐漸意識(shí)到:實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛并非一蹴而就?,F(xiàn)在大多數(shù)車(chē)企為自家輔助駕駛系統(tǒng)取名為什么自動(dòng)駕駛,其實(shí)就是駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS),它們能發(fā)出警告,但沒(méi)有任何執(zhí)行能力。例如關(guān)鍵時(shí)刻能救命的自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)輔助系統(tǒng)也要到2022年才會(huì)成為全球很多汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)利用傳感器(比如激光雷達(dá)(LiDAR)和雷達(dá)(RADAR))及攝像頭來(lái)檢測(cè)即將發(fā)生的碰撞,并提醒駕駛者踩下剎車(chē)。如果駕駛者的反應(yīng)不夠迅速,車(chē)輛會(huì)接管控制權(quán),自行剎車(chē),以期避免或者至少是減輕碰撞。自動(dòng)緊急制動(dòng)在很大程度上是基于雷達(dá)的解決方案,今天的它還是一個(gè)高級(jí)功能,但將來(lái),這個(gè)功能將在汽車(chē)中的普遍存在。
用于ADAS感知和車(chē)輛導(dǎo)航的各種傳感技術(shù)往往獨(dú)立工作,并向駕駛員發(fā)出預(yù)警,以便做出反應(yīng)
激光雷達(dá)和雷達(dá)系統(tǒng)用在汽車(chē)上未來(lái)會(huì)變得越來(lái)越普遍,因?yàn)樗鼈兡茉诜浅毫拥沫h(huán)境條件下提供清晰的圖像,可以給ADAS系統(tǒng)帶來(lái)大幅改進(jìn)的性能。如下圖所示,多種傳感模式的融合,目的是提供可靠的位置信息或汽車(chē)周?chē)那逦鷪D像,對(duì)于未來(lái)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是必不可少。
為了確保自動(dòng)駕駛車(chē)輛的安全,必須充分探測(cè)當(dāng)前和歷史狀態(tài)、環(huán)境特性以及車(chē)輛自身狀態(tài)(位置、速度、軌跡和機(jī)械狀況)
車(chē)輛感知檢測(cè)涉及從車(chē)輛傳感器中收集數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)處理成為對(duì)車(chē)輛四周環(huán)境的理解,這與人類(lèi)駕駛員的視覺(jué)感觀非常相似。ADI公司經(jīng)年累月的系統(tǒng)專(zhuān)長(zhǎng)和創(chuàng)新的Drive360?產(chǎn)品組合(包括面向激光雷達(dá)和雷達(dá)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛感知檢測(cè)技術(shù))使客戶能夠?qū)?dāng)今受信任的ADAS系統(tǒng)所需的穩(wěn)定且高質(zhì)量的傳感器數(shù)據(jù)與信息處理進(jìn)行無(wú)縫整合,同時(shí)確保自動(dòng)駕駛未來(lái)的安全性。
全自動(dòng)駕駛車(chē)輛主要依賴(lài)360?檢測(cè),需要使用先進(jìn)的雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭、慣性測(cè)量單元(IMU)和超聲波傳感器
基于圖像雷達(dá)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)更分辨率、廣角偵測(cè)系統(tǒng)
當(dāng)今道路上的絕大多數(shù)雷達(dá)系統(tǒng)均基于24 GHz和77 GHz分立式射頻(RF)技術(shù),包括鎖相環(huán)、斜坡發(fā)生器、發(fā)射器、接收器和ADC。在超過(guò)15年的時(shí)間里,ADI一直致力于開(kāi)拓這些技術(shù)為大眾市場(chǎng)提供主動(dòng)安全系統(tǒng),并已為全球汽車(chē)?yán)走_(dá)交付了3億多顆IC。對(duì)于自動(dòng)駕駛,圖像雷達(dá)要求高分辨率方位角和仰角、高效的預(yù)警時(shí)間/低延遲、400kph+速度精測(cè)、適用于USRR至LRR的可擴(kuò)展解決方案等。ADI的高性能圖像雷達(dá)方案可提供方位角和仰角低于1度的分辨率,基于可擴(kuò)展的28nm CMOS技術(shù)的解決方案可面向下一代7xGHz ADAS和自動(dòng)駕駛圖像雷達(dá)應(yīng)用。ADI的圖像雷達(dá)平臺(tái)還可實(shí)現(xiàn)超小物體偵測(cè)、360度環(huán)視以及高保真圖像雷達(dá)。
現(xiàn)有的非成像雷達(dá)的角度分辨率一般在10°到20°,它會(huì)將3名行人看作一個(gè)物體
成像雷達(dá)的角度分辨率為1°至2°,是非成像雷達(dá)分辨率的10倍。數(shù)據(jù)“箱”收集1°到2°分辨率的信息,幫助區(qū)分和確定3名行人的位置 。
ADI下一代高度集成的毫米波射頻到位收發(fā)器非常適合解決高性能成像雷達(dá)和新興高級(jí)ADAS系統(tǒng)中最具挑戰(zhàn)性的難題。RF SoC和配套電源管理ASIC能夠提供<1°的角度分辨率,并能分辨低至3 cm的距離差異。這種精度使系統(tǒng)能夠以更低的誤報(bào)率更快、更準(zhǔn)確地檢測(cè)和分類(lèi)對(duì)象。此外,ADI還擁有廣泛的系統(tǒng)級(jí)專(zhuān)業(yè)知識(shí),并開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的平臺(tái)來(lái)驗(yàn)證其技術(shù),不僅在IC層面,而且作為整個(gè)雷達(dá)堆棧。
滿足個(gè)性化設(shè)計(jì)需求的緊湊型固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)
激光雷達(dá)(LiDAR)正在發(fā)展為經(jīng)濟(jì)高效的緊湊型固態(tài)設(shè)計(jì),可以放置在車(chē)輛周邊的多個(gè)位置,以支持完整的360?覆蓋范圍,是當(dāng)今機(jī)器人出租車(chē)(robo-taxi)測(cè)試車(chē)輛采用的主要感知傳感器之一。此外,激光雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)在高端豪華零售汽車(chē)中,如奧迪A8,該車(chē)型的半自動(dòng)駕駛功能在60 km/h時(shí)速以下可激活短程傳感系統(tǒng)。
作為ADI公司自動(dòng)駕駛車(chē)輛感知檢測(cè)戰(zhàn)略的關(guān)鍵支柱,激光雷達(dá)利用光脈沖,可以切實(shí)可信地將物理世界實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為3D數(shù)字圖像。目前,集成在測(cè)試車(chē)輛上的傳統(tǒng)激光雷達(dá)系統(tǒng)價(jià)格高昂。此外,它們可能不太美觀并且包含可能導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)的機(jī)械組件。據(jù)悉,ADI公司在真正非機(jī)械式且經(jīng)濟(jì)高效的激光雷達(dá)技術(shù)上進(jìn)行了大量投資,以促進(jìn)汽車(chē)激光雷達(dá)系統(tǒng)的采納成為主流,并使汽車(chē)供應(yīng)商和OEM能夠在客車(chē)中部署基于激光雷達(dá)的ADAS和自動(dòng)駕駛應(yīng)用。ADI公司擁有豐富的高性能信號(hào)鏈和電源管理元件,可用于構(gòu)建幾乎任何激光雷達(dá)系統(tǒng)。這些產(chǎn)品適用于脈沖或FMCW/連續(xù)波系統(tǒng),以及構(gòu)建在900 nm至1500 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的系統(tǒng)。
AD-FMCLIDAR1-EBZ是ADI經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的1D非掃描激光雷達(dá)開(kāi)發(fā)模塊硬件平臺(tái),它可以靈活地滿足個(gè)性化設(shè)計(jì)需求,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,并降低激光雷達(dá)開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性。它包括可在客戶設(shè)計(jì)中集成的開(kāi)源軟件框架以及Matlab和Python的包裝器。通過(guò)FMC連接器與FGPA配對(duì)后,可用于激光雷達(dá)軟件和算法開(kāi)發(fā)。在開(kāi)發(fā)軟件和算法的同時(shí),可以利用硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。
ADI激光雷達(dá)客戶原型設(shè)計(jì)平臺(tái)
過(guò)去25年來(lái),ADI公司一直致力于汽車(chē)安全和ADAS發(fā)展?,F(xiàn)在,ADI正在為自動(dòng)駕駛的未來(lái)奠定基礎(chǔ)。ADI公司目前圍繞高性能雷達(dá)和激光雷達(dá)等領(lǐng)域的卓越積累,提供高性能傳感器和信號(hào)/功率鏈解決方案。這些解決方案不僅將大幅提高ADAS系統(tǒng)的性能,而且還將降低整個(gè)平臺(tái)的實(shí)施成本,從而加快我們邁向自動(dòng)駕駛的步伐。