自駕車技術(shù)在2017年可見各方業(yè)者積極搶進投入開發(fā),相關(guān)感知技術(shù)也見到顯著進展,其中讓自駕車具自主意識行車一大關(guān)鍵,即在所配置的各類不同功用傳感器技術(shù),如光達(LiDAR)、毫米波雷達、攝影機、超聲波及全球衛(wèi)星定位(GPS)天線等。由于各有優(yōu)缺,因此若要讓自駕車具全方位感測技術(shù)水平,進行傳感器融合將是必要過程。
隨著時序步入2018年,各家科技、汽車及新創(chuàng)企業(yè)如何針對上述自駕車傳感器持續(xù)創(chuàng)新演進,以及如何強化實時性自駕車傳感器融合技術(shù),將是決定自駕車市場未來數(shù)年能否逐步擴展一大關(guān)鍵。

光達最受關(guān)注驅(qū)動新雷射技術(shù)發(fā)展
據(jù)EE Times報導(dǎo),在所有傳感器技術(shù)中又以光達最受關(guān)注,2017年中可見許多汽車大廠及零組件供應(yīng)商如福特(Ford)、通用汽車(GM)及大陸集團(Continental)等,分別進行光達業(yè)者收購行動欲強化技術(shù)布局。
如VSI Labs創(chuàng)辦人Phil Magney指出,光達仍是最受向往發(fā)展的技術(shù),部分原因在于光達可提供自駕車許多功用所需,如可提供高度自駕化汽車所需的所在地基礎(chǔ)地圖精確判讀數(shù)據(jù)。
也因近來光達市場興起,帶動全新雷射技術(shù)浮現(xiàn),如IHS Markit分析師指出,全新超過1,400納米波長的雷射發(fā)射器技術(shù)已問世,可提供光達更高分辨率及探測距離,包括福特旗下Princeton Lightwave、Continental旗下Advanced Scientific Concepts(ASC)及Luminar Technologies等業(yè)者,均正在開發(fā)全新雷射技術(shù)。
同時,光達供應(yīng)商也持續(xù)透過開發(fā)各式光束轉(zhuǎn)向技術(shù),來改善體積、成本及耐用性等,從機械式到固態(tài)光達均可見研發(fā)趨勢。若要部署于量產(chǎn)汽車上,分析認為MEMS或光學(xué)相控陣(OPA)技術(shù)的固態(tài)光達較可行,另外低成本光達產(chǎn)品同樣也有跡象,部分甚至已達不到100美元,主要設(shè)計供近接感測用,不過缺點是分辨率有限,導(dǎo)致無法清晰辨識物體。
毫米波雷達朝更小體積、更高精度研發(fā)
毫米波雷達技術(shù)發(fā)展同樣不落人后,除了恩智浦(NXP)于2016年首度開啟采CMOS制程技術(shù)、運行于77GHz的微型雷達芯片領(lǐng)域后,德儀(TI)在2017年也進軍毫米波雷達市場,宣稱開發(fā)出體積最小CMOS傳感器產(chǎn)品組合。
而在雷達市場,各家業(yè)者技術(shù)競爭重點在于如何開發(fā)出體積更小且精度更高的雷達芯片產(chǎn)品,隨著分辨率提升,如今也達到過去無法做到的物體辨識水平。
不過,要達更佳的分辨率就需要更多通道,這意味需要有更多數(shù)據(jù)進行處理,因此毫米波雷達需要特殊的處理器來處理這些數(shù)據(jù)、生成物體或點云,且毫米波雷達也需要開發(fā)工具供這些基礎(chǔ)應(yīng)用所需之用,不然很難進行數(shù)據(jù)處理。
一家2017年才創(chuàng)立的新創(chuàng)企業(yè)Metawave藉由開發(fā)一款類比波束成形技術(shù),盼改變雷達技術(shù)缺陷。運用PARC授權(quán)技術(shù)超材料、雷達及天線,Metawave將于CES 2018推出「全雷達方案」原型,宣稱這項基于超材料的類比波束成形技術(shù)能夠精確控制雷達光束,以在不犧牲分辨率下實現(xiàn)更快的運行速度及更佳的訊號噪音比。
視覺攝影由Mobileye暫領(lǐng)先更多新技術(shù)浮現(xiàn)
自駕車視覺影像數(shù)據(jù)搜集處理也是另一技術(shù)重點,現(xiàn)階段英特爾(Intel)旗下Mobileye為此一領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)業(yè)者,但目前也有其它業(yè)者投入這塊領(lǐng)域,讓自駕車開發(fā)在這塊領(lǐng)域有了更多不同攝影機技術(shù)選擇,未來將人工智能(AI)應(yīng)用于視覺影像處理將是技術(shù)所趨。
法國新創(chuàng)企業(yè)Chronocam所開發(fā)讓機器進行感測及偵測、由事件驅(qū)動的傳感器技術(shù),雖仍未應(yīng)用在任何商用化汽車中,但卻可能完全改變當(dāng)前CMOS影像傳感器市場,因而獲得市場關(guān)注。
Chronocam執(zhí)行長指出,英特爾、NVIDIA等芯片業(yè)者仍將重心放在試圖找出更準確且快速處理龐大數(shù)據(jù)的最佳方式,Chronocam則將重心放在影像數(shù)據(jù)的取得,藉此有助大幅減少數(shù)據(jù)負載,可讓汽車進行近乎實時的決策。
感測融合為汽車具自主意識必備
汽車若要具自主意識,能夠?qū)崟r為汽車建立實時所在地周遭影像地圖,以讓汽車了解自身所處位置的光達便不可或缺。如NVIDIA開發(fā)的DriveWorks軟件開發(fā)套件(SDK)與實時動態(tài)(Real Time Kinematics)也可提供這類實時在地化地圖生成技術(shù),另如Mobileye則是推廣路網(wǎng)采集管理(Road Experience Management;REM)這類高畫質(zhì)地圖繪制技術(shù)。
即使不少大廠投入這塊領(lǐng)域開發(fā),仍有其它新創(chuàng)企業(yè)可投入的空間,如加州新創(chuàng)企業(yè)DeepMap透過采用攝影機搜集的影像及光達搜集的數(shù)據(jù),來改善目前的數(shù)碼地圖質(zhì)量。
上述各自駕車傳感器數(shù)據(jù)搜集后,如何進行高水平感測融合技術(shù)即最終要點,因為沒有任何一項自駕車傳感器技術(shù)能夠可靠的包山包海所有的數(shù)據(jù)搜集,融合的結(jié)果決定了自駕車的決策與行為,以讓駕駛達最安全等級。
然而,傳感器融合有其困難度,因為必須同步處理所有這些訊號。至于應(yīng)融合「物體」數(shù)據(jù)或「原始」數(shù)據(jù),目前業(yè)界仍無最終定論。
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原文標題:【傳感器】自駕車感測技術(shù) 2018年持續(xù)創(chuàng)新演進
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