近幾年，傳統(tǒng)汽車(chē)正逐漸發(fā)展為“輪子上的計(jì)算機(jī)”，經(jīng)久耐用和車(chē)速早已不是消費(fèi)者購(gòu)車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)，尤其自動(dòng)駕駛的興起，“可靠”的汽車(chē)正在走向“可信”的汽車(chē)。具體而言，是踩油門(mén)加速和踩剎車(chē)停車(chē)的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)榫o急情況下汽車(chē)自己做出的可信的決策與行動(dòng)。

汽車(chē)如何自己做出決策？智能感知系統(tǒng)充當(dāng)汽車(chē)的眼睛，是“可信”的前提。那么現(xiàn)有的汽車(chē)智能感知技術(shù)發(fā)展如何？距離“可信”汽車(chē)還有多遠(yuǎn)？

占據(jù)60%以上汽車(chē)成像市場(chǎng)份額和80%汽車(chē)感知市場(chǎng)份額的安森美半導(dǎo)體在上周五的一次媒體溝通會(huì)上做出部分解讀。

爆發(fā)式增長(zhǎng)的汽車(chē)傳感

當(dāng)汽車(chē)變得越來(lái)越智能甚至走向自動(dòng)化時(shí)，一個(gè)顯著的特征是汽車(chē)上的感知系統(tǒng)越來(lái)越豐富。

按照中國(guó)汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級(jí)的規(guī)定，自動(dòng)駕駛有從L0到L5共計(jì)6個(gè)等級(jí)，等級(jí)越高，意味著汽車(chē)的自動(dòng)化程度越高，相應(yīng)地感知配置也更加復(fù)雜。

具體而言，L0是系統(tǒng)僅有目標(biāo)和時(shí)間探測(cè)與相應(yīng)功能，對(duì)傳感器還沒(méi)有需求，L1級(jí)別解放雙腳，要求系統(tǒng)可執(zhí)行車(chē)輛橫向或縱向運(yùn)動(dòng)，需要配置5顆圖像傳感器和4顆超聲波傳感器；L2解放雙手，雙手不用接觸方向盤(pán)，需要配置8顆圖像傳感器、8顆超聲波雷達(dá)以及1至3顆毫米波雷達(dá)；L3解放雙眼，系統(tǒng)能夠識(shí)別失效模式并發(fā)出接管請(qǐng)求，因此需要8-13顆圖像傳感器、12顆超聲波雷達(dá)、3-5顆毫米波雷達(dá)以及1顆激光雷達(dá)。L4則是一個(gè)分界線，從某種程度而言駕駛員開(kāi)車(chē)不用思考，意味著實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)駕駛，因此對(duì)各類(lèi)傳感器的數(shù)量要求更高，汽車(chē)傳感器迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

那么，這些傳感器具體有哪些用途？安森美半導(dǎo)體智能感知部門(mén)全球市場(chǎng)和應(yīng)用工程副總裁易繼輝在媒體交流會(huì)上說(shuō)，現(xiàn)在的汽車(chē)就像一臺(tái)架在四個(gè)輪子上的擁有極強(qiáng)感知能力的計(jì)算機(jī)，汽車(chē)的感知系統(tǒng)可以拆分為前視先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）攝像機(jī)、倒車(chē)攝像機(jī)、環(huán)視、攝像機(jī)監(jiān)控（CMS）、艙內(nèi)的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）和乘員監(jiān)控系統(tǒng)（OMC）、毫米波雷達(dá)（Radar）和激光雷達(dá)（Lidar）。“現(xiàn)在最好的汽車(chē)感知系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類(lèi)的感知，有的駕駛員會(huì)出現(xiàn)疲勞駕駛和注意力不集中的情況，但是汽車(chē)的感知系統(tǒng)卻不會(huì)”。

寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是成像的主要挑戰(zhàn)

既然汽車(chē)的感知系統(tǒng)已經(jīng)如此優(yōu)秀，那么智能傳感是否還面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)？

易繼輝認(rèn)為，寬動(dòng)態(tài)、極限環(huán)境以及辨別LED指示牌和交通燈是當(dāng)下汽車(chē)成像面臨的主要挑戰(zhàn)。

寬動(dòng)態(tài)即動(dòng)態(tài)范圍，是指在攝像機(jī)在同一場(chǎng)景中對(duì)最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)存在局限。對(duì)于汽車(chē)而言，當(dāng)汽車(chē)逆光行駛時(shí)，尤其是從隧道駛出時(shí)或者夜晚遇到強(qiáng)烈的光線，如果寬動(dòng)態(tài)較小，光線較暗的地方就會(huì)成為盲區(qū)，這對(duì)汽車(chē)而言是潛在的安全隱患，因此提高寬動(dòng)態(tài)范圍至關(guān)重要。易繼輝也表示，寬動(dòng)態(tài)也是從乘用車(chē)的L2、L3到商用上的L4、L5所面臨的主要挑戰(zhàn)。

對(duì)此，安森美半導(dǎo)體給出了自己的解決方案，易繼輝介紹，安森美半導(dǎo)體最近上市的Hayabusa系列產(chǎn)品，是市場(chǎng)上具有最高寬動(dòng)態(tài)效果和第一款具有網(wǎng)絡(luò)安全功能的產(chǎn)品?！癏ayabusa系列產(chǎn)品的圖像傳感器一共有6層，相當(dāng)于在傳統(tǒng)小像素旁安裝一個(gè)大蓄水池，多余的電荷流入蓄水池中，光強(qiáng)增量，信息量提高，相應(yīng)地動(dòng)態(tài)范圍也就增加了?！?/p>

安森美半導(dǎo)體的這一圖像傳感器最開(kāi)始用在高端攝影機(jī)上，例如李安拍攝《少年派的奇幻漂流》使用的ARRI公司攝影機(jī)，就是用的安森美半導(dǎo)體的圖像傳感器，但現(xiàn)在這一技術(shù)已逐漸進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)。

據(jù)悉，而Hayabusa系列產(chǎn)品的曝光一次能夠達(dá)到95dB，經(jīng)過(guò)多次曝光可以達(dá)到120dB，在102dB場(chǎng)景下能夠捕捉到詳細(xì)信息，且下一代產(chǎn)品將會(huì)達(dá)到110dB。

對(duì)于辨別LED是指示牌和交通燈的挑戰(zhàn)，易繼輝表示，現(xiàn)在包括中國(guó)、歐洲、美國(guó)、日本、其他國(guó)家都已經(jīng)開(kāi)始在公路上實(shí)行LED電子管控牌，但LED的閃爍頻率沒(méi)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，圖像傳感器經(jīng)常無(wú)法捕捉到信號(hào)，雖然這對(duì)人眼而言不算挑戰(zhàn)，但對(duì)于機(jī)器視覺(jué)卻是很大的挑戰(zhàn)。

不過(guò)，目前這一挑戰(zhàn)的解決方案已經(jīng)從軟件層面發(fā)展到芯片級(jí)的解決方案。

進(jìn)入L5，最缺的是生態(tài)鏈建設(shè)

在解決寬動(dòng)態(tài)的問(wèn)題時(shí)，易繼輝也提到，盡管從硬件半導(dǎo)體的層面解決技術(shù)難題是最快的、性價(jià)比最高的，但是安森美半導(dǎo)體也有同一些軟件公司合作，希望能夠從軟件的層面進(jìn)一步改進(jìn)這一問(wèn)題，這同樣也是汽車(chē)行業(yè)本身的愿景。

易繼輝透露，過(guò)去的傳感器公司同軟件、特別是人工智能算法部門(mén)直接溝通的機(jī)會(huì)較少，但最終傳感器所收集的信息依然需要計(jì)算機(jī)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)處理，這些都是需要提升的方面。

據(jù)悉，目前智能感知產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于L2、L3和L4級(jí)別的汽車(chē)，在L4的使用上，汽車(chē)行業(yè)本身希望解決極限場(chǎng)景問(wèn)題。

易繼輝說(shuō)，“極限場(chǎng)景問(wèn)題并非是僅僅依靠圖像傳感器或軟件、GPU、CPU就能解決，而是需要整個(gè)生態(tài)鏈的合作，尋找最優(yōu)的解決方案?！?/p>

而從L4邁向L5，汽車(chē)必定需要更強(qiáng)大的人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)所有應(yīng)用場(chǎng)景，生態(tài)鏈建設(shè)將是從L4過(guò)度到L5的必經(jīng)之路。

文中圖片源自安森美

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