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MEMS传感器让自动驾驶车辆“防患于未然”

2018-10-31

  自动驾驶的实现离不开感知层、控制层和执行层的相互配合。由摄像头、雷达等传感器构成的感知层充当了自动驾驶汽车眼睛、耳朵的角色,帮助车辆完成紧急制动、车道监测以及障碍物警示等一系列的动作。据美国国家高速公路交通安全管理局统计,94%的严重车辆事故都是由于驾驶员的操作失误而造成的。为了让自动驾驶的汽车不出现误操作,高精度、高可靠性的传感器是必不可少。日本半导体厂商村田在传感器方面拥有众多解决方案,村田(中国)投资有限公司市场&业务发展部高级工程师崔璐和我们分享了村田对自动驾驶发展的一些看法。

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  村田能够提供高品质,高可靠性的车用元器件、传感器、无线通讯模块等产品。村田MEMS传感器在高级辅助驾驶系统(ADAS),即前车碰撞报警、盲点监测、车道偏离报警以及自动泊车等方面走在行业及技术前沿。如村田的超声波传感器,通过使压电陶瓷振动而产生超声波的反射时间可测量距离,能够用于停车辅助系统的倒车声纳。村田生产的惯性传感器在自动驾驶车辆中也能够发挥可靠的安全性能,如在驾驶员意图变道或转向的初期时刻,村田的MEMS传感器可以捕捉这样的信息并提供给ADAS系统,令驾驶辅助系统更可靠,更安全。其中,陀螺仪一体化加速度传感器已累计为汽车行业提供5000万单位的产品。

  汽车智能化的实现,首先需要有比较完善的感知外界状况和车辆自身姿态的能力,即齐全的传感器配置。与普通车辆相比,自动驾驶车辆的定位精度重要性极高,并且需要能够识别“行驶在哪个车道”,而不是“正行驶在什么道路”。通常一条车道的宽度只有2.7米到4.6米,允许的误差极小。因此自动驾驶的实现离不开高精度定位,传感技术能够通过电子技术进行精确控制,这对于汽车安全系统必不可少。为了实现在所有条件下都能安全运行的自动驾驶系统,需要优异的车辆位置特定精度。村田的惯性传感器能够提供可靠的车辆位置数据,即使在其他传感器误检测的严重情况下也是如此。同时,惯性传感器在低速情况下的指向性要优于GPS。

  村田是业内较早将MEMS传感器应用于汽车主动安全的公司之一,相比“安全气囊”等事故发生后的“被动安全”,村田的MEMS传感器依靠其极高的灵敏安全性能,可以做到“防患于未然”。村田的加速度传感器、防止翻车的陀螺仪传感器以及可应用在胎压检测上的振动传感器、还有它们的组合式传感器,均在汽车主动安全设计上功不可没。这些传感器都符合AEC-Q100的标准,具有高精度,高稳定性,高可靠性等特点,很早便深度介入到ABS(制动防抱死系统)、ESC(电子稳定控制系统)等汽车主动安全领域中,其中在涉及汽车安全的车身电子稳定系统(ESC)领域表现尤为突出,村田希望通过这种主动的方式去感知车身姿态,从而达到保护驾驶员生命安全的目的。

  未来,村田将会继续深耕于MEMS技术,不断挑战新高度,从“安全”、“互联”、“防预”等方面为汽车电子市场提供更多高可靠性、高质量、低成本、小型化的产品,并将从目前的提供零部件逐步涉及到提供模块产品、子系统等,从而让汽车更安全、更智能。在中国,村田正积极拓展与汽车企业的合作,致力于和国内本土汽车企业共建合作,并取得了明显进展。此外,村田还是国家智能网联汽车(上海)试点示范区的首批成员,积极助推智能网联和无人驾驶汽车从国家战略高度进入实际操作阶段。目前,汽车电子在村田销售额中的份额大概在15%左右,未来这一数字还将持续增长。