向全自动驾驶进发——安森美半导体的智能感知方案

未来，自动驾驶将不再是科幻电影里的桥段，这是未来汽车的一个趋势，感知是自动驾驶的重要组成部分，同时安全性至关重要。作为全球第7大汽车半导体供应商，安森美半导体提供全面的智能感知方案，包括图像传感器、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达(LiDAR)以及传感器融合方案，并拥有最丰富的符合车规的产品，在功能安全方面有深厚的经验，还提供全球首个含网络安全的图像传感器，致力于实现安全的自动驾驶。

自动驾驶分级

自动驾驶技术分为5个等级。简单地说，从2级到5级即逐步解放人类驾驶员的脚、手、眼，到最终解放大脑。安森美半导体目前能提供支持到第4级的产品。

全面的智能感知方案为实现自动驾驶铺平道路

为了能够满足全天候、多气候条件下的可靠工作，需要图像传感器、毫米波雷达和激光雷达、超声波等传感器协同工作。其中，图像传感器好比汽车的眼睛，用于分类和监控，毫米波雷达用于运动测控，激光雷达用于三维成图，超声波传感器可用于自动泊车系统。安森美半导体是目前唯一一家具备所有主流传感器技术的半导体公司，并有专知和能力结合这些不同的感知技术及其各自的优势到集成方案中，简化和加速设计，为自动驾驶铺平道路。

表1：传感器融合支持更复杂的功能，应对极端的天气和交通条件

图1：传感器融合是实现自动驾驶的重要环节

安森美半导体称冠汽车图像传感器市场

图像传感器是先进驾驶辅助系统(ADAS)的基本组件，可实现自适应巡航控制、自动紧急刹车、停车辅助、后视摄像机 、360度全景环视系统，以及取代车镜的摄像机监控系统等功能，将随着汽车行业迈向全自动驾驶而越趋重要。安森美半导体在汽车图像传感器市场遥遥领先，在ADAS图像传感器市场占70%的份额，具备最广泛的车规级图像传感器和处理器专利阵容(约2000多项专利)，拥有领先的图像传感器技术，如最佳的汽车像素技术、在传感器端解决LED闪烁问题、自有的色彩滤波阵列(CFA)及微镜 (Micro Lens)制造、提供图像处理芯片以更好地配合图像传感器、领先的封装技术实现出色的散热性和可靠性、高动态范围技术解决高对比度场景的成像挑战、堆栈技术节省空间、全局快门技术显著解决运动模糊的问题、符合车规和功能性安全、注重网络安全等。

图2：安森美半导体领先的图像传感器技术

尤其值得一提的是安森美半导体的高动态范围技术在业界具有尖端的水平，这对于讲究功能安全的汽车驾驶来说非常重要，图3所示为安森美半导体与业界顶级对手的成像对比。

图3：安森美半导体(右图) vs 顶级竞争对手(左图)在高对比度场景下的成像

安森美半导体的疲劳驾驶监控方案采用百万像素图像传感器，具备最佳的红外响应以清晰地看到驾驶员的眼睛，同类最佳的全局快门捕获运动姿态，能用于极具挑战性的环境，避免驾驶员因打瞌睡而引发交通事故，且尺寸紧凑，易于安装。

随着汽车上图像传感器数量的增加，拥有一个具备通用核心特性和像素架构的可扩展平台对于汽车制造商更加重要。安森美半导体的AR0820AT、AR0220AT和AR0138AT组成一个可扩展的图像传感器系列，提供从120万像素到830万像素的各种分辨率，实现ADAS和自动驾驶领域的进一步细分，具有领先业界的微光性能、高动态范围、机器视觉+人类视觉的融合技术Clarity+，还包含符合车规AEC-Q100、达C级汽车安全完整性等级(ASIL-C)的功能性安全、一个业界首创的网络安全选项，以及可缩小封装尺寸的第二代晶圆堆栈技术等等，满足自动驾驶对图像的三大要求：可扩展平台、传感器特性带动性能提升、汽车系统特性，使设计人员可以先用一个传感器开始早期开发，使其算法适应像素性能和系统特性，然后通过进一步测试扩展至更多分辨率，从而加快设计新一代ADAS和自动驾驶系统，降低整体开发成本。

安森美半导体在全球超声雷达排名第一

在超声传感器领域，安森美半导体也是全球出货量最大的一个供应商，通过定制化的形式为客户提供最适合的方案 。

安森美半导体在汽车成像和超声领域的领先地位扩展至毫米波雷达、激光雷达(LiDAR)领域

雷达高度互补于摄像机，因为即使在能见度差的条件下它也能测量距离和物体的速度，是下一代自动驾驶所必需的。安森美半导体于去年收购IBM车用毫米波雷达技术，又于今年收购专门做硅光电倍增管（SiPM）的SensL，而SiPM是LiDAR系统中的关键器件，在进行远距离探测时，SiPM可实现比其它传感器更高的信噪比。SensL自2004年以来一直投入LiDAR的开发，在医学成像、威胁/危险检测和生物光子学应用处于领先地位。除了这些应用之外，SensL的SiPM技术为汽车整车厂商提供迈向固态LiDAR发展的机会，不仅技术性能优越，且较当今的机械方案成本更低，现提供全系列3D ToF成像产品，包括SiPM和SiPM阵列、3D ToF成像仪、多个LiDAR系统参考设计，这些产品经多个设计胜算验证，提供业界最低噪声、最高灵敏度和最佳一致性，且已有量产的产品。

安森美半导体致力于符合车规和提升汽车安全性

安森美半导体在车规和安全性的应用领域是无争议的最核心的供应商，有非常完善的质量监督和控制体系，符合车规安全认证的产品丰富。在功能安全方面，安森美半导体是ISO26262工作组的成员和基本故障率子工作组的协同领导者，具有最大阵容的功能安全专利、符合SEooC的全安全封装的产品，提供符合ASIL的尖端方案，超越ISO26262，还有独立的功能安全的工作组，可以和客户直接对接，保证整个体系中的安全性。

此外，网络安全是自动驾驶汽车的头号问题，安森美半导体提供全球首个含网络安全的图像传感器，通过在数据安全方面加入一个新的功能来保障安全。

总结

传感器融合是自动驾驶发展的必然 趋势。汽车图像传感器领袖安森美半导体把在汽车成像和超声领域的领先地位扩展至全面的智能感知领域，提供全方位的智能感知技术，包括图像传感器、超声波雷达、毫米波雷达和LiDAR，并且持续开发针对市场趋势和应用的新的技术和方案，同时注重车规、功能安全和网络安全，推进汽车行业从半自动迈向全自动驾驶。