現(xiàn)在的智能感知技術(shù)在很多行業(yè)均有應(yīng)用，尤其在汽車、機(jī)器視覺等方面都有許多應(yīng)用趨勢。作為智能感知界的佼佼者，安森美半導(dǎo)體在過去的一年，智能感知技術(shù)和產(chǎn)品都悄悄發(fā)生了哪些變化？

自1999年摩托羅拉半導(dǎo)體業(yè)務(wù)拆分，成就了如今的安森美半導(dǎo)體公司，其核心市場主要在汽車、工業(yè)、通信、消費(fèi)類和計(jì)算。其中汽車、工業(yè)和通信占有最大的市場份額。這些行業(yè)有幾個(gè)非常重要的共同點(diǎn)：一是對(duì)產(chǎn)品性能要求非常高；二是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求非常高；三是對(duì)產(chǎn)品長期供貨的持續(xù)性要求非常高。同時(shí)，這也是安森美半導(dǎo)體公司的特點(diǎn)。

安森美半導(dǎo)體主要分為三個(gè)產(chǎn)品部門：電源方案部（PSG），先進(jìn)方案部（ASG），智能感知部（ISG）。其中智能感知部雖然成立只有六年歷史，但在成像傳感器行業(yè)，安森美擁有超過40年的歷史，智能感知部已然成為現(xiàn)代圖像傳感器的發(fā)明者，同時(shí)也成為安森美半導(dǎo)體成長最快的部門。

智能感知部門有三個(gè)主要的市場，分別是汽車、機(jī)器視覺和邊緣人工智能。本文主要講述安森美半導(dǎo)體智能感知部在汽車市場的戰(zhàn)略布局。

由于電力化和智能化發(fā)展，整個(gè)汽車行業(yè)產(chǎn)生了新的動(dòng)力，各種感知產(chǎn)品的應(yīng)用，如先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛，使汽車變得更加安全、更加舒適。因此，汽車的智能感知市場成長速度遠(yuǎn)比汽車本身的成長速度快得多。

因?yàn)楣I(yè)4.0時(shí)代，以及自動(dòng)化、人工智能的導(dǎo)入，使機(jī)器視覺這個(gè)行業(yè)注入了新的動(dòng)力、新的活力，得以飛速發(fā)展。

邊緣人工智能是新興市場，主要由人工智能、5G、IoT等新技術(shù)導(dǎo)入后開發(fā)出新的應(yīng)用，發(fā)展非常迅速，潛力很大。

安森美從超聲波、成像、毫米波雷達(dá)、Lidar到傳感器擁有全系列智能感知方案。其中汽車感知領(lǐng)域份額最大。

安森美半導(dǎo)體在汽車感知的領(lǐng)先地位

根據(jù)TSR的數(shù)據(jù)顯示，安森美圖像傳感器在ADAS和AD領(lǐng)域擁有超過80%的市場份額，據(jù)悉，2019年安森美在汽車市場銷售了約1億顆傳感器。去年，安森美推出了針對(duì)車艙內(nèi)應(yīng)用的下一代RGB-IR圖像傳感器方案和用于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)及汽車攝像機(jī)視覺系統(tǒng)的Hayabusa系列CMOS圖像傳感器。

安森美半導(dǎo)體認(rèn)為，未來汽車將是架在四個(gè)輪子上，而且具有極其強(qiáng)有力感知能力的計(jì)算機(jī)。為什么這樣講？從過去這些年一步步走過來，看到ADAS攝像頭、倒車攝像頭、環(huán)視360度，監(jiān)控、電子車鏡、駕駛員監(jiān)控、乘務(wù)員監(jiān)控、車內(nèi)的、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。現(xiàn)在最好的汽車感知系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類的感知，能夠分分秒秒、時(shí)時(shí)刻刻不間斷地監(jiān)控周圍環(huán)境，這是人類駕駛員遠(yuǎn)做不到的。而且感知系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)分心，注意力不集中得問題，未來的自動(dòng)駕駛很可能會(huì)比人類駕駛更加安全，未來的感知系統(tǒng)會(huì)越來越豐富，越來越全面，而且越來越強(qiáng)大，安森美半導(dǎo)體為整個(gè)汽車提供全面的智能感知方案。

汽車自動(dòng)駕駛功能需要滿足更高可靠性、安全性的需求。不同以往，汽車行業(yè)已經(jīng)發(fā)生了非常大的改變，車已經(jīng)不是只能滿足經(jīng)久耐用這一條件的產(chǎn)品了，比如共享車的出現(xiàn)，特別是未來的自動(dòng)駕駛，可能多數(shù)時(shí)間都在開，只有一兩個(gè)小時(shí)去充電、做維修。安森美半導(dǎo)體已經(jīng)從幾年前開始朝著這個(gè)方向加倍提供產(chǎn)品的可靠性，以及一天持續(xù)運(yùn)作十幾個(gè)小時(shí)的能力。

第二，對(duì)汽車自動(dòng)駕駛功能的要求，已經(jīng)不僅是需要“可靠的汽車”，而是需要“可信的汽車”。在一些緊急清下汽車能夠自己做出判斷，自己做決策，自己采取行動(dòng)，也就是所謂的功能安全，所以，功能安全越來越重要。

第三，網(wǎng)絡(luò)安全。車聯(lián)網(wǎng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車以后越來越普遍，網(wǎng)絡(luò)安全更加需要提高，在國外，網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)準(zhǔn)備放到政府和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里。

目前汽車成像的挑戰(zhàn)非常多。

一是寬動(dòng)態(tài)。在自動(dòng)駕駛時(shí)，對(duì)攝像頭的要求非常高。比如在強(qiáng)光下，光線太強(qiáng)，周圍一片黑，什么都看不見；從暗到亮，從車庫、隧道出來，如果寬動(dòng)態(tài)不夠，可能根本沒有辦法看到或者只能看到暗處，或者只能看到亮處。

二是環(huán)境條件，車要能在東北零下幾十度的環(huán)境開，也能夠在沙漠開或者南方高溫條件下開。

三是需要辨別LED指示牌、交通燈。這對(duì)于圖像傳感器來說是很獨(dú)特的挑戰(zhàn)，對(duì)于LED指示牌、交通燈因?yàn)樯交痤l率沒有標(biāo)準(zhǔn)，圖像傳感器很容易因?yàn)轭l率不同步捕捉不到信號(hào)，對(duì)機(jī)器視覺是非常大的挑戰(zhàn)。過去的方案都是在軟件里來解決，現(xiàn)在解決方案都已經(jīng)做到芯片級(jí)了，做到硬件里面去直接解決掉。

汽車自動(dòng)駕駛成像的多樣化，包括外部感知、內(nèi)部感知、增強(qiáng)視覺。外部感知非常復(fù)雜，包括遠(yuǎn)近、大小車輛、自行車；行人，大人、小孩、老人；一些路標(biāo)、車線，斑馬線，交通燈；要全天候的，白天，晚上，刮風(fēng)，下雨，下雪，霧天；各個(gè)季節(jié)，春、夏、秋、冬都要能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的感知，環(huán)境非常多樣化。

內(nèi)部感知，從最早只是對(duì)駕駛員的疲勞監(jiān)控（從看駕駛員眼睛的注意力和睫毛的抖動(dòng)偵查出是否疲勞），逐漸地?cái)U(kuò)大到駕駛員有沒有在用手機(jī)，有沒有分散精力，有沒有系好安全帶，還進(jìn)一步擴(kuò)大到乘客的感知。這也是一個(gè)未來新興市場。

視覺增強(qiáng)，主要是為了給駕駛員和乘客提供更好的視覺感知，包括電子后視鏡，不需要回頭就能在后視鏡直接看到真正的電子圖像；而且這種疊加，特別是把高清地圖和真實(shí)路況疊加起來，告訴你前面哪里有加油站，哪里有重要的景點(diǎn)，哪里有紅綠燈。這些都是視覺增強(qiáng)的應(yīng)用，讓駕駛員能夠更安全地駕駛。

迅速擴(kuò)展的智能座艙應(yīng)用

安森美半導(dǎo)體的產(chǎn)品覆蓋面非常廣泛，包括視覺、自動(dòng)駕駛、車艙內(nèi)智能駕艙，邊緣計(jì)算，毫米波雷達(dá)，激光雷達(dá)等應(yīng)用都有整個(gè)一系列的產(chǎn)品。

比如國內(nèi)越來越重視的智能駕駛艙。駕駛監(jiān)控的應(yīng)用越來越廣泛，包括人物識(shí)別，座椅的位置以及空調(diào)溫度的調(diào)整等，都是智能駕駛艙逐漸提高的一些能力。

智能駕駛艙面臨的挑戰(zhàn)是目前的攝像頭尺寸太大，18×18cm3，最小的也是3×3cm3，安森美和合作伙伴一起開發(fā)了0.5×0.5cm3非常小型的攝像頭，放在車?yán)锍丝?、駕駛員基本上都不會(huì)看得到。目前安森美半導(dǎo)體有兩款百萬像素的解決方案，其中AR0144AT在整個(gè)業(yè)界用量是最大的一款。

國內(nèi)自動(dòng)駕駛趨勢如何？

中國國內(nèi)自動(dòng)駕駛分級(jí)和國外基本接近，都是六級(jí)，從L0到L5，0級(jí)到5級(jí)，級(jí)別逐漸地提高，里面的自動(dòng)化程度逐步擴(kuò)大。最大的一個(gè)分界點(diǎn)是從L3到L4。主要的區(qū)別是，L3在一些極限場景下需要駕駛員自己來操控；L4理論上就是駕駛員完全不需要操控了，完全是由機(jī)器來操作。

從L1到L5，不管是傳感器的數(shù)量還是種類都是不斷地?cái)U(kuò)大增加。最大的差別是L3和L4，L4是一定需要激光雷達(dá)；L3，很多公司是不會(huì)用激光雷達(dá)，只作為一個(gè)選項(xiàng)，可以參考，因?yàn)樗某杀痉浅８摺?/P>

而且L3和L4之間逐漸過渡演變也十分困難，幾乎不太可能，一般來講做全自動(dòng)直接跳到L4。主要是因?yàn)長3是駕駛員仍然需要控制汽車，極限場景下還是要靠駕駛員的。所以，它不光在自動(dòng)程度的設(shè)計(jì)，還是感知數(shù)量和種類的應(yīng)用，都要考慮到成本的問題；人工智能算法，計(jì)算平臺(tái)都是為了有局限性的自動(dòng)駕駛，而不是所有場景。L4完全不需要考慮到駕駛員。所以，L4的場景就是一定要用到激光雷達(dá)，而且一定要用到高清地圖。

關(guān)于國內(nèi)自動(dòng)駕駛的趨勢，國內(nèi)一些整車廠推出的高端品牌車，已經(jīng)有L2、L3的功能。國外有一點(diǎn)不同的是，國外的L2、L3也就是ADAS是由法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)的，特別是歐洲七八年前就已經(jīng)開始了法規(guī)驅(qū)動(dòng)。所以，它的大批量使用和成長不是由消費(fèi)者或者車廠驅(qū)動(dòng)，主要是法規(guī)的規(guī)定。

目前國內(nèi)沒有相應(yīng)的法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)來要求，車廠主要?jiǎng)?chuàng)造自己的技術(shù)和品牌效應(yīng)，消費(fèi)者的接受程度也不統(tǒng)一，不太相信機(jī)器。國外的情況有些不同，比如特斯拉實(shí)際上是L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛，有些駕駛員把車比作L4級(jí)別，造成了事故，因此，對(duì)汽車自動(dòng)駕駛太相信了也不對(duì)，完全不相信也不是很合理。

目前L4、L5自動(dòng)駕駛落地的商業(yè)模式基本清晰，基本上就是B2B，以商業(yè)車的模式來落地。目前智能感知系統(tǒng)的成本非常高，只有商業(yè)車才能承受，主要是自動(dòng)駕駛的出租車，物流機(jī)器人以及大型商業(yè)車。

從汽車行業(yè)來講，安森美半導(dǎo)體提供一整套的圖像傳感器方案，有超過十多年的技術(shù)投入，在時(shí)間和道路的驗(yàn)證，功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全的領(lǐng)先，不斷在技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全不斷地耕耘。

激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)哪個(gè)更適合自動(dòng)駕駛？

傳統(tǒng)的激光雷達(dá)使用技術(shù)就是APD，叫做雪崩光電二極管。它的缺點(diǎn)是體積大、功耗高、偵測距離范圍有限、一致性不好。安森美半導(dǎo)體的技術(shù)叫做SiPM（硅光電倍增管），優(yōu)勢在于它的增益是APD的1萬倍，靈敏度是APD的2000倍，工作電壓要求非常低，只要30V，而APD要250V。它的一致性非常好，特別在大批量生產(chǎn)的時(shí)候可以批量化。

在激光雷達(dá)產(chǎn)品上，安森美半導(dǎo)體按照傳統(tǒng)的產(chǎn)品戰(zhàn)略提供整體的、系統(tǒng)的方案。激光雷達(dá)由激光發(fā)射源和激光素的發(fā)射，激光素的接收、激光的傳感器、放大器、點(diǎn)云的形成，功率電源管理、激光驅(qū)動(dòng)器這幾大塊組成。激光源、激光素發(fā)射、激光素接收的器件上和合作伙伴合作開發(fā)，其他電子線路和激光的接收器則由安森美半導(dǎo)體自主開發(fā)出系統(tǒng)級(jí)方案。

安森美半導(dǎo)體毫米波雷達(dá)的適用范圍有：L1、L2、L3、L4、L5。在不同自動(dòng)駕駛的級(jí)別上有不同的應(yīng)用，下一代毫米波雷達(dá)產(chǎn)品的重點(diǎn)是放在L3上，目前新開發(fā)出來的技術(shù)叫做“MIMO+”，能夠提供4D的信息，R是距離，V是速度，A是角度，E是高度，能夠提供四維信息，用于L3層級(jí)的自動(dòng)駕駛。

與競爭對(duì)手相比，MIMO+加上實(shí)際通道、虛擬通道，要比競爭對(duì)手多一倍的通道。同樣性能的毫米波雷達(dá)，安森美半導(dǎo)體的解決方案可以節(jié)省50%的mmIC器件、減少優(yōu)化控制器、線路板，可以降低總體的成本。同時(shí)，安森美半導(dǎo)體也會(huì)開發(fā)雷達(dá)信號(hào)處理，其對(duì)外聯(lián)接接口是符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和未來發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)。

安森美半導(dǎo)體可以提供完整的感知模式及方案，包括超聲波、成像、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和傳感器融合。未來，安森美半導(dǎo)體將持續(xù)投入，特別是在創(chuàng)新和技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，憑借3家制造廠和龐大的銷售團(tuán)隊(duì)、售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)，以及頂級(jí)的技術(shù)、支持和應(yīng)用開發(fā)工程師為中國市場提供強(qiáng)有力的支持。