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））及攝像頭來檢測(cè)即將發(fā)生的碰撞，并提醒駕駛者踩下剎車。如果駕駛者的反應(yīng)不夠迅速，車輛會(huì)接管控制權(quán)，自行剎車，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，這個(gè)功能將在汽車中的普遍存在。

圖1 用于ADAS感知和車輛導(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)用在汽車上未來會(huì)變得越來越普遍，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周圍的清晰圖像，對(duì)于未來的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是必不可少。

圖2 為了確保自動(dòng)駕駛車輛的安全，必須充分探測(cè)當(dāng)前和歷史狀態(tài)、環(huán)境特性以及車輛自身狀態(tài)（位置、速度、軌跡和機(jī)械狀況）

車輛感知檢測(cè)涉及從車輛傳感器中收集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理成為對(duì)車輛四周環(huán)境的理解，這與人類駕駛員的視覺感觀非常相似。據(jù)麥姆斯咨詢介紹，ADI公司經(jīng)年累月的系統(tǒng)專長(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)行無縫整合，同時(shí)確保自動(dòng)駕駛未來的安全性。

圖3 全自動(dòng)駕駛車輛主要依賴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15年的時(shí)間里，ADI一直致力于開拓這些技術(shù)為大眾市場(chǎng)提供主動(dòng)安全系統(tǒng)，并已為全球汽車?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)。

圖4 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

圖5 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)和分類對(duì)象。此外，ADI還擁有廣泛的系統(tǒng)級(jí)專業(yè)知識(shí)，并開發(fā)了先進(jìn)的平臺(tái)來驗(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（robo-taxi）測(cè)試車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中，如奧迪A8，該車型的半自動(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)汽車激光雷達(dá)系統(tǒng)的采納成為主流，并使汽車供應(yīng)商和OEM能夠在客車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)過實(shí)踐檢驗(yàn)的1D非掃描激光雷達(dá)開發(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)開發(fā)的復(fù)雜性。它包括可在客戶設(shè)計(jì)中集成的開源軟件框架以及Matlab和Python的包裝器。通過FMC連接器與FGPA配對(duì)后，可用于激光雷達(dá)軟件和算法開發(fā)。在開發(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。

圖6 ADI激光雷達(dá)客戶原型設(shè)計(jì)平臺(tái)

總結(jié)

過去25年來，ADI公司一直致力于汽車安全和ADAS發(fā)展。現(xiàn)在，ADI正在為自動(dòng)駕駛的未來奠定基礎(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。