“自動駕駛這一領(lǐng)域的挑戰(zhàn)不僅很多，而且很復雜。除了半導體供應商面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)之外，還有汽車、區(qū)域和全球基礎設施方面的挑戰(zhàn)?！薄?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/安森美/" target="_blank">安森美半導體汽車策略和OEM市場拓展副總裁Lance Williams。

毫無疑問，在消費電子及個人電腦市場趨于飽和之后，汽車市場成為全球半導體廠商競相角逐的下一個領(lǐng)域，而這背后則是汽車電動化、信息化及智能化所帶來新的增長動能。近日，恩智浦的高層調(diào)整以及瑞薩電子的重金收購足以表明汽車市場的重要性。

1

處于爆發(fā)前夜的自動駕駛

對于全球汽車市場而言，雖然近些年增長速度方面開始放緩，但是該領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新速度并沒有因此受到影響，其中信息技術(shù)成為汽車工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)。具體而言，平臺化、輕量化、節(jié)能化、電子化、智能化以及安全化等成為汽車領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也發(fā)生了巨大變革。特別是在2010年前后，大部分汽車模塊逐步實現(xiàn)智能化。與此同時，不同的總線系統(tǒng)及操作系統(tǒng)也可以通過軟件相互連接，從而將不同的模塊串聯(lián)起來，實現(xiàn)整車智能化。

為了爭搶未來產(chǎn)業(yè)高地，傳統(tǒng)汽車主機廠商紛紛布局自動駕駛領(lǐng)域，如沃爾沃、戴姆勒、大眾、通用汽車、福特、寶馬、奧迪、豐田、日產(chǎn)、長安、吉利、東風等，基本涵括了市面上主流的汽車品牌。相較于主機廠商的“后知后覺”，全球科技巨頭如谷歌、英偉達、Mobileye、百度等在自動駕駛領(lǐng)域表現(xiàn)的尤為積極，起到了很好的帶動作用。與此同時，全球創(chuàng)業(yè)企業(yè)也紛紛將目光瞄準了自動駕駛領(lǐng)域，特別是在核心感知層。

全球無人駕駛汽車市場規(guī)模（單位：億美元） 來源IHS

而作為信息技術(shù)的基礎，半導體元器件及芯片在自動駕駛中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，如信息采集、分析及處理，車身控制，通信安全，動力管理，娛樂系統(tǒng)等。為此，半導體廠商也在積極推進自動駕駛落地。如全球十大汽車IC廠商之一的安森美半導體，除了汽車功能電子化、照明、車身電子及電源管理方面持續(xù)完善之外，在自動駕駛領(lǐng)域也進行了重點布局，可以提供完整的方案，包括超聲波傳感器、圖像傳感器、雷達、光達(LiDAR)和電源管理，以支持各級半自動/自動駕駛所需的所有感知模式。憑借豐富的汽車行業(yè)經(jīng)驗和歷史，為客戶提供符合AEC車規(guī)的最寬廣陣容的產(chǎn)品，以滿足汽車工業(yè)發(fā)展需求。

半導體在汽車領(lǐng)域應用

也正是基于產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)力，自動駕駛在近幾年間取得了快速發(fā)展，并有望迅速走入現(xiàn)實。對此，Lance Williams認為：“我們對自動駕駛的看法是積極的，2級和3級自動駕駛汽車在未來幾年內(nèi)將穩(wěn)步增長，在2021年和以后4級自動駕駛將成型?！?/p>

為此，安森美半導體在9月的深圳光博會期間展示了第三代LiDAR掃描系統(tǒng)和高性能的成像方案。第三代LiDAR演示中的LiDAR系統(tǒng)接收器采用了MR-00116A20 1X16 硅光電倍增管(SiPM)陣列。成像方案包括100萬像素圖像傳感器AR0143和200萬像素圖像傳感器AR0233，用于駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，具有片上高動態(tài)范圍(HDR)，降低了系統(tǒng)成本，單次曝光超過95 dB，微光性能出色，符合汽車安全完整性等級B級(ASIL-B)。以滿足3級自動駕駛中駕駛監(jiān)控需求。

2

多傳感器融合成必經(jīng)之路

雖然說自動駕駛在全球范圍內(nèi)已經(jīng)形成風潮，并有望在2021年實現(xiàn)4級自動駕駛，但是其想要真正走入現(xiàn)實也并非易事。從技術(shù)方面而言，目前自動駕駛的痛點在于穩(wěn)定可靠的感知及認知，包括清晰的視覺、優(yōu)質(zhì)的算法、多傳感器融合以及高效強大的運算能力。其中，多傳感器融合也被認為是自動駕駛未來的重要發(fā)展趨勢。

目前用于自動駕駛的傳感器主要有激光雷達、毫米波雷達以及攝像頭三類，其各具優(yōu)缺點。激光雷達具有高精度、高分辨率的優(yōu)勢，然而其易受雨霧等極端天氣影響，且成本居高不下，不利于大規(guī)模量產(chǎn)。雖然毫米波雷達可解決激光雷達的部分缺點，但是其探測距離易受元器件功率及潮濕環(huán)境影響。另一方面，如果不與其他傳感器配合使用，攝像頭在夜晚就顯得捉襟見肘了。

針對感知層的現(xiàn)狀，Lance Williams表示：“傳感器融合是具潛力的方案，也是迫在眉睫的挑戰(zhàn)。有效地開發(fā)和實施一個含多傳感器的方案也面臨著許多挑戰(zhàn)。”

具體而言，多傳感器融合就是將多個傳感器獲取的數(shù)據(jù)、信息集中在一起綜合分析以便更加準確可靠地描述外界環(huán)境，從而提高系統(tǒng)決策的正確性。雖然在原理上看似簡單，但是在自動駕駛場景中則顯得充滿挑戰(zhàn)。多傳感器融合，需要對每個傳感器采集的信息進行快速處理，從而讓高速行駛的汽車及時進行反饋動作，以應對突發(fā)的交通情況。由此可見，多傳感器融合并不僅僅是硬件方面的協(xié)同配合，還包括決策層的算法和算力支持。

為此，安森美半導體在自動駕駛感知層覆蓋了所有的傳感器方案，包括超聲波、成像、雷達、光達，可支持視覺、前視先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、車道偏離警告、自適應巡航控制、乘員檢測、電子車鏡、駕駛員監(jiān)控和手勢識別。在決策層方面，還是關(guān)鍵廠商如Mobileye、NVIDIA和英特爾的主要供應商。另外，在執(zhí)行層安森美半導體還提供用于致動、控制和驅(qū)動的各種產(chǎn)品。

對于未來的發(fā)展，Lance Williams也透露透漏自動駕駛將成為安森美半導體汽車市場策略中的一個重點應用。除了持續(xù)投資內(nèi)部發(fā)展之外，還將通過收購進行擴展。例如，在過去的18個月里，安森美半導體收購了IBM和SensL的76-81 GHz遠程雷達技術(shù)，SensL可提供業(yè)內(nèi)最好的微光LiDAR 硅光電倍增管(SiPM)/單光子雪崩二極管(SPAD)。

小結(jié)：

站在現(xiàn)在的時間點上，自動駕駛正在一步一步向我們迫近！想要真正意義上實現(xiàn)自動駕駛，在產(chǎn)業(yè)鏈的積極配合下還有很多問題需要去攻克。目前來看，在硬件方面還沒有完全達到自動駕駛要求，仍需要不斷完善，正如多傳感器的相互融合。