京瓷推出创新产品 用于高级驾驶辅助系统

发布时间:2021-10-22
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日本京瓷(Kyocera Corporation)宣布推出一系列创新产品,有望将ADAS技术提升到新的水平,推动实现全自动驾驶。

高级驾驶辅助系统(ADAS)使全球数百万车主的出行更加安全便捷。据外媒报道,日本京瓷(Kyocera Corporation)宣布推出一系列创新产品,有望将ADAS技术提升到新的水平,推动实现全自动驾驶。

背景

ADAS的核心挑战在于复制人类驾驶员分析视觉数据的能力。人眼是生物工程的奇迹,人类大脑不仅可以结合来自左眼和右眼的两种不同信号,而且可以以超快速度准确地分析结果。ADAS工程师不断通过数字传感和处理来复制这一能力。 但由于获取更好的数据需要更多的传感器,数量之多以致车辆的微处理器无法实时整合所有数据。

而京瓷正在开发新的解决方案,将融合、小型化和固态转换应用于多功能传感器,以简化ADAS设计并帮助满足处理要求。该公司最新的ADAS创新产品代表了先进材料、组件、设备和通信基础设施的技术集成。

摄像头和激光雷达(LiDAR

由于摄像头和LiDAR各自具有独特的优势,因此通常会结合使用。摄像头非常适合检测物体的颜色和形状;而LiDAR在测量距离和创建高精度3维图像方面表现出色。然而,来自不同光轴的两个单元的数字成像呈现出偏差,也就是视差。一台计算机理论上可以集成两个数据通道来校正视差误差,但由此产生的时间延迟又会影响需要高精度、实时信息的应用(例如驾驶)。世界上第一个Camera-LiDAR融合传感器采用的就是京瓷的专有技术。

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(图片来源: Business Wire)

产品特点

1. 摄像头和LiDAR:一个单元中的两个设备

京瓷获得专利的Camera-LiDAR融合传感器将摄像头与LiDAR相结合,可实时提供高精度图像。由于两种设备使用相同的镜头,其摄像头和激光雷达信号具有相同的光轴,从而能够产生没有视差偏差的高分辨率3D图像。

2.无延迟数据:非常适合汽车应用

该单元大大简化了摄像头和激光雷达数据的整合过程,可以及时准确地检测物体,且无延迟,从而提高出行安全性。

3. 京瓷陶瓷技术实现耐用性最大化

虽然其他LiDAR系统在扫描图像时会使用电机连续旋转后视镜,但机械组件在正常驾驶的冲击和振动中出现看可靠性问题。为此,京瓷开发出一种固态解决方案。该解决方案使用微机电系统(MEMS)后视镜基于京瓷先进的陶瓷技术开发,取消了传统的旋转组件。

开发现状

京瓷的Camera-LiDAR融合传感器目前正在开发中,预计将于2025年3月推出。预计该传感器将用于车辆和其他各种领域,如建筑、机器人、工业设备和安全系统,可以识别人和物体。

毫米波雷达

雷达与LiDAR概念相同,但使用无线电波代替光,通过计算返回信号中的时间和频率差异来测量距离、速度和角度。雷达的一项关键特性是其精度不易因天气或逆光而降低。

由于毫米波雷达广泛用于ADAS应用,因此许多车辆平台都集成了多个雷达传感器。例如,单独的雷达传感器通常安装用于前视、盲点、碰撞检测、停车辅助、出口检测和/或全自动停车等。因此,对于ADAS系统的复杂性和处理要求不断提高。

京瓷多功能毫米波雷达模块

京瓷开发了一种多功能毫米波雷达技术,可以使用单个毫米波传感器检测不同距离和方向的多个物体。

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(图片来源: Business Wire)

产品特点

1.使用79GHz频段实现小型化

通过使用79GHz频段,京瓷成功地缩小了天线体积和面积,从而实现紧凑型模块外形尺寸,仅为48 × 59 × 21mm。

2. 高精度测距

毫米波雷达测距精度取决于所用频率的带宽。京瓷多功能毫米波雷达模块充分利用了其高带宽:77GHz至81GHz,且广度为4GHz。因此,该模块可以提供高度精确的距离测量,精确度达5厘米。

3. 支持多功能雷达

京瓷的技术支持多功能雷达应用,可独立设置多种检测模式,且适用于不同的检测距离和方向。该独特的功能通过波束形成技术为毫米波雷达实现新的价值。一般而言,传统毫米波雷达以固定间隔(例如,50ms、100ms等)感应同一点。相比之下,京瓷的高速切换允许同时感测多个区域。因此,单个模块可以同时提供盲点检测、自由空间检测和/或其他传感功能。

4. 降低系统成本和复杂性

凭借京瓷的毫米波技术,多个传感器的功能可通过高速切换集成到单个雷达模块中,从而减少雷达传感器的总数,有助于降低成本和简化设计。原则上,通过具有三种不同传感功能的模块,一个由12个单功能传感器组成的系统可能被只有四个多功能模块的未来系统所取代。

京瓷多功能毫米波雷达两大技术

京瓷的毫米波雷达创新产品采用了该公司的“自适应阵列”天线技术。该技术专为商业电信网络基础设施开发。这种波束成形发射和接收技术可以快速准确地评估多个信号的接收角度,以及任意设置发射和接收时序。因此,可以减少或消除与其他毫米波雷达信号的相互干扰。

此外,京瓷的高频有机基板材料有助于确保波导(馈线)和微带天线的低损耗和高效率。通过采用针对特定应用定制优化的毫米波天线,多功能毫米波雷达的关键特性之一是可以高效地集成多种功能。

发展状况

目前,京瓷正在开发一种多功能毫米波雷达模块,除了传统的77GHz和79GHz雷达之外,它还可以使用60GHz雷达。60GHz频段可在室内和车辆中使用,因此具有很多应用场景。除ADAS之外,该模块还能够检测留在车内的儿童、分析工业机械的振动波形和频谱,或者检测医疗机构或护理机构中睡眠患者的心跳和呼吸。


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