我們常聽到現(xiàn)代汽車被形容為“輪子上的智能手機”。但或許更貼切的比喻是將其比作人類。正如我們依靠感官去理解和感知世界——看、聽、觸、感——如今的汽車也依賴一系列傳感器來感知周圍環(huán)境。攝像頭、雷達、激光雷達和超聲波傳感器協(xié)同工作，為高級駕駛輔助系統(tǒng)（advanced driver assistance systems，ADAS）提供動力，帶來更安全的駕駛體驗，并為自動駕駛汽車的未來奠定基礎(chǔ)。

我們采訪了格羅方德汽車業(yè)務(wù)副總裁Sudipto Bose，深入探討了ADAS自誕生以來的演變、推動其創(chuàng)新的力量，以及格羅方德如何與客戶和汽車行業(yè)領(lǐng)導者合作創(chuàng)新，支持未來安全駕駛的發(fā)展。

Q:請談?wù)凙DAS在過去幾年中是如何演變的。它最初是什么樣子的，現(xiàn)在又是什么樣子的？

車輛中這些具備智能安全功能的系統(tǒng)——即ADAS——在過去二十年間取得了長足發(fā)展。梅賽德斯-奔馳S級車是ADAS領(lǐng)域的早期開拓者之一，早在1999年就推出了Distronic自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。這一版本的巡航控制系統(tǒng)完全依賴雷達來保持與前車的安全距離。而如今，現(xiàn)代ADAS功能借助攝像頭、激光雷達和超聲波傳感器，能夠更全面地感知駕駛環(huán)境。

輔助系統(tǒng)最初僅用于輔助剎車或保持車距，如今已進化得更為先進?，F(xiàn)在，ADAS功能不僅在字面上，也在實際意義上掌控著方向盤，逐步發(fā)展為能夠幾乎無需人工干預(yù)即可控制車輛的系統(tǒng)。ADAS不再僅僅是輔助駕駛員，而是開始取代駕駛員——這標志著向完全自動駕駛的明確轉(zhuǎn)變。

Q：您提到巡航控制系統(tǒng)已超越雷達技術(shù)——那么如今ADAS的關(guān)鍵傳感器有哪些，每種傳感器又扮演著什么角色？

“ADAS的性能取決于傳感器的優(yōu)劣?！边@是我們行業(yè)中常聽到的一句話，其中蘊含著深刻的道理。在格羅方德，我們在助力ADAS的傳感技術(shù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些傳感器是汽車實時決策的驅(qū)動力，通過收集和分析數(shù)據(jù)，幫助車輛解讀周圍環(huán)境。

ADAS依賴于多種傳感器的組合，每種傳感器都有其獨特的角色。四大主要類型包括：

攝像頭：攝像頭捕捉車輛周圍的圖像，以確定限速、車道線、轉(zhuǎn)向信號等。與為人類觀看而設(shè)計的智能手機攝像頭不同，汽車攝像頭針對機器視覺進行了優(yōu)化。因此，汽車不需要2000萬像素的攝像頭來識別過街的物體是否是人類，但需要高動態(tài)范圍，以便在具有挑戰(zhàn)性的光照條件下（如直面日落或行駛在漆黑的道路上）也能準確工作。

雷達：駕駛員不會因惡劣天氣而停車——雷達也不會。即使在雨、雪或霧中，雷達也能準確檢測遠距離的物體。

激光雷達：可將激光雷達想象成一束激光掃描場景，以繪制出車輛周圍的環(huán)境圖。與攝像頭和雷達不同，激光雷達在物體分類方面表現(xiàn)出色，能夠高精度地區(qū)分行人、騎自行車的人、動物、汽車或垃圾桶。

超聲波：最后，超聲波傳感器用于監(jiān)測車輛周圍的近距離環(huán)境，發(fā)射高頻聲波來測量與附近障礙物的距離——比如倒車進入狹窄空間時聽到的嗶嗶聲。

Q：是什么力量在推動ADAS技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新？

推動ADAS創(chuàng)新的最大動力之一是對更好感知性能的追求，以確保高保真度的感知。每家原始設(shè)備制造商（OEM）都致力于實現(xiàn)傳感器的最佳輸出功率，以延長檢測范圍并確保對車輛周圍環(huán)境的清晰感知。

但不僅僅是保真度——能效也起著至關(guān)重要的作用。即使功耗上的微小差異也可能產(chǎn)生重大影響。例如，傳感器在溫度過高的情況下會迅速過熱。當這種情況發(fā)生時，傳感器會關(guān)閉以冷卻，然后在溫度達到更理想的范圍內(nèi)時重新啟動，如此反復。這一過程——稱為占空比循環(huán)——會降低傳感器的正常運行時間和可靠性。

可以這樣理解：如果你每半秒眨一次眼，你錯過周圍發(fā)生的事情會比每3秒眨一次眼多得多。頻繁開關(guān)的傳感器會錯過關(guān)鍵信息。因此，低功耗傳感器設(shè)計是一個重要的關(guān)注領(lǐng)域，有助于傳感器保持更長時間的在線狀態(tài)，并向車輛的自動化引擎提供更一致的數(shù)據(jù)。

Q：OEM在啟用ADAS時面臨哪些挑戰(zhàn)，半導體技術(shù)又是如何塑造更安全車輛的未來的？

不論你是否相信，外觀設(shè)計實際上是其中最關(guān)鍵的設(shè)計挑戰(zhàn)之一。這是因為隨著汽車增加更多ADAS功能以提高車輛安全性，它們會占用車輛內(nèi)部的空間。如果你曾乘坐過像Waymo這樣的自動駕駛汽車，你可能已經(jīng)對車內(nèi)顯示屏有了直觀的了解。雖然作為乘客，你可能會對實時傳感器數(shù)據(jù)和車輛周圍環(huán)境印象深刻，但這些不一定是你希望在自己個人車輛中擁有的功能。

讓我們面對現(xiàn)實——無論ADAS在安全性方面有多大提升，大多數(shù)人仍然會根據(jù)設(shè)計和外觀來選擇汽車。這給汽車制造商帶來了壓力，要求他們將傳感器巧妙地集成到車輛中，從而推動了對更小、設(shè)計無縫的組件的需求。

像硅光子學這樣的技術(shù)使得激光雷達和雷達系統(tǒng)能夠集成到單個芯片上，從而產(chǎn)生更小、功耗更低的傳感器。這意味著制造商可以在不犧牲設(shè)計的前提下增加更多安全功能。隨著車輛未來的發(fā)展不僅依賴于增加更多傳感器，還依賴于優(yōu)雅地集成這些傳感器，這只有通過支持高性能小型化封裝形式的先進半導體技術(shù)才能實現(xiàn)。

Q：格羅方德在其中扮演什么角色，又是如何為未來進行創(chuàng)新的？

在格羅方德，我們通過提供支持關(guān)鍵汽車傳感器的創(chuàng)新技術(shù)，推動下一代ADAS的發(fā)展。對于攝像頭，我們的40納米和22納米平臺提供低噪聲性能和高動態(tài)范圍，以在各種光照條件下捕捉準確的視覺數(shù)據(jù)。在雷達方面，我們的鍺硅8XP、射頻技術(shù)和22FDX平臺支持高保真度的遠距離物體檢測。我們還在45SPCLO平臺上利用硅光子學技術(shù)，將激光雷達的發(fā)射、反射和處理集成到單個芯片上，從而減小傳感器的尺寸，實現(xiàn)無縫車輛集成。

我們?yōu)榕c博世（Bosch）、Indie Semiconductor和Arbe等全球領(lǐng)導者合作感到自豪，助力我們的客戶將下一代推動下一代ADAS功能變?yōu)楝F(xiàn)實。隨著行業(yè)向自動駕駛汽車加速邁進，我們相信我們的技術(shù)將在支持更安全、更智能駕駛的未來中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

Sudipto Bose是格羅方德汽車終端市場副總裁。他領(lǐng)導汽車團隊，專注于電氣化和自動化軟件定義汽車的關(guān)鍵半導體趨勢，并制定格羅方德在該領(lǐng)域的產(chǎn)品和商業(yè)戰(zhàn)略。