各类传感器百家争鸣，自动驾驶赶上好时代

　　将传感器捕捉的数据通过汽车网络发送回中央处理单元需要能耗，而分析这些数据需要更多的能耗和计算资源。因此，降低成本的一种途径是使传感器变得更智能，提高边缘计算处理能力。

　　先进的CMOS图像传感器可以提供适用于新一代驾驶辅助和自动驾驶系统的分辨率，这些图像传感器有助于对象的分类，从而实现更安全的导航

　　满足自动驾驶车辆需求的另一种方法是推出新技术。美国加州的激光雷达创业公司Quanergy Systems便提供了一个案例。Quanergy Systems首席执行官兼联合创始人Louay Eldada称，该公司的核心专长在于光学相控阵技术。

　　通过数千个光学天线元件之间的干涉，该公司的芯片可以在不使用任何运动部件的情况下形成并偏转光束。据Eldada称，Quanergy的激光雷达产品比同等性能的机械式激光雷达更小、更可靠。并且，这种系统功耗更低，可以用高帧率的低强度激光覆盖周围环境。

　　“这是一种红外激光束。我们的工作波长为905 nm，因为我们希望发射器和接收器等所有芯片都采用硅材料和工艺，”Eldada说。

　　多激光雷达组合应用

　　Eldada指出，每辆车上可能需要多个激光雷达。自动驾驶汽车必须能够精确地“看到”周围的一切，汽车制造商希望刷新率能够达到50 fps，而单个激光雷达很难实现。如果激光雷达传感器的安装位置不影响车身设计，则意味着车辆本身将会阻挡传感器的部分视线。“因此，每辆自动驾驶汽车将需要3～5个激光雷达，”Eldada说，“其中，4个是最优的组合。因而每个激光雷达的价格需要降到数百美元区间。”

　　加拿大激光雷达创业公司LeddarTech则带来了另一种达到成本和性能目标的方案。LeddarTech总裁兼首席执行官Frantz Saintellemy表示，该公司开发了自己的核心传感技术，并为客户提供如何为汽车应用构建激光雷达系统的完整解决方案。

　　LeddarTech基于信号采集和处理技术，可以使返回脉冲捕捉更多信息。据Saintellemy介绍，这可以用更低的成本获得可接受的产品性能。例如，该公司的参考设计能够使用905nm激光器和探测器达到数百米的探测距离，该波长的激光器和探测器比1550nm器件性能低，但成本低得多。

　　“今天我们选择专注于905nm波长，因为这是目前更实际可行的技术方案，”Saintellemy说，“随着1550nm技术变得更加标准化，我们可以通过选择1550nm技术方案来显著提高我们的产品性能。但是，现在我们并不需要利用它来实现当前所需要的性能。”

　　多摄像头组合应用

　　据Yole称，每辆自动驾驶汽车或将装备10个以上的摄像头，而目前汽车中一般只有2～4个摄像头。更重要的是，与当今最先进的汽车相比，未来自动驾驶需要的摄像头必须具有更低的噪声、更好的校准性能和更强大的坚固性。

　　“用于自动驾驶汽车的摄像头与工厂中用于机器视觉的摄像头类似，”Debray说。

　　OmniVision Technologies(豪威科技)汽车营销负责人Andy Hanvey表示，摄像头的分辨率最初为2～8 MP，之后将升级到更高的分辨率。更好的成像能力可以带来很多优势。

　　“随着分辨率的提高，可以使摄像头能够更远地看到并更快地检测到障碍物或危险，”Hanvey说，“越早感知危险，对于自动驾驶汽车来说非常重要。”

　　对于坚固耐久性的要求，一方面是因为自动驾驶车辆未来在路上行驶的时间将更长。现在，普通汽车通常每天有22～23个小时是闲置在车位上的。自动驾驶汽车可能会刺激乘车共享的发展。如果是这样，使用和闲置之间的比例可能会翻转，全自动驾驶汽车每天可能要运行20多个小时。

　　“这要求传感器具有更高的可靠性，就像工业或商业设备必须比消费类设备更加坚固、耐久，”位于美国凤凰城的芯片制造商ON Semiconductor(安森美半导体)汽车传感部门市场营销高级主管Geoff Ballew说。ON Semiconductor是汽车图像传感器领域的领先供应商。

　　此外，可靠性还需要网络安全。恶意攻击自动驾驶汽车可能导致致命的结果。业界正在通过标准机构解决这个问题。Ballew表示，ON Semiconductor已经将其建议的功能纳入其传感产品中。

　　据Ballew称，多达20种不同分辨率的摄像头最终可以安装在自动驾驶汽车中。这个数量级的摄像头可以覆盖几乎所有视角，确保车辆能够充分看到周围发生的所有状况。同时，成像必须足够清晰，以便处理器可以将摄像头图像与其他传感器报告的信息组合，决定并快速采取行动。

　　“关键是要对汽车进行360°覆盖，视野中的任何部分都至少有一个摄像头覆盖，并且具有近距离和远距离覆盖范围，使汽车每个角度都有覆盖冗余。”Ballew说道。