加速自動駕駛落地的智能一站式解決方案

2 月 10 日，美國高速公路安全管理局（NHTSA）認(rèn)定谷歌自動駕駛算法為“司機(jī)”，為無人駕駛汽車最終獲準(zhǔn)上路行駛掃除了一個重大障礙。在此之前，蘋果、英特爾等IT巨頭的半路殺入以及各大汽車巨頭的強(qiáng)勢推進(jìn)，驅(qū)動了無人駕駛汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，但在此過程中也一直伴隨著對智能汽車安全性的爭論。事實(shí)上，技術(shù)成熟的無人駕駛汽車能夠自動探測行駛環(huán)境中存在的危險(xiǎn)因素，自動采取減速、剎車、規(guī)避等措施，避免事故發(fā)生，這些過程的反應(yīng)速度比人快的多。而要實(shí)現(xiàn)上述的精準(zhǔn)安全功能，則需要一系列幕后英雄的保駕護(hù)航。在這方面，致力于提供智能一站式解決方案且深耕汽車電子數(shù)十年的村田，正不遺余力地在“安全”、“互聯(lián)”、“防預(yù)”等方面為汽車電子市場提供高精度、高可靠性的產(chǎn)品。

3D定位自動駕駛車輛，精準(zhǔn)高效保駕護(hù)航

今年一月中旬，村田制作所在2016年日本國際汽車技術(shù)展上，展示了能監(jiān)測到車輛三維位置的傳感器原型以及安裝了該傳感器的裝置。該傳感器由兩部分組成：村田的慣性測量裝置（IMU）和氣壓傳感器。其中，慣性測量裝置包括陀螺儀傳感器和三軸加速度傳感器。據(jù)了解，該傳感器能檢測物體水平及垂直位置的變化，誤差為±5厘米。村田計(jì)劃未來將該傳感器應(yīng)用于自動駕駛車輛的定位。為展現(xiàn)定位效果，村田特地在展廳的螺旋跑道上運(yùn)行了一輛裝有該傳感器的玩具汽車，并展示了玩具汽車的三維位置。

對如今大多數(shù)汽車而言，其定位系統(tǒng)都是基于全球定位系統(tǒng)（GPS）的。當(dāng)車輛穿越隧道或密集建筑物而很難接收GPS信號時，IMU就被用來更正及估計(jì)車輛水平位置的變化。但對無人駕駛來說，僅僅探查車輛水平位置的變化并不夠，還需要精確探知車輛的三維位置。例如，當(dāng)車輛在高架道路下的公路上行駛時，IMU只能檢測水平位置變化，故而有可能誤判出車輛在高架道路上行駛。而村田此次展示的傳感器通過氣壓傳感器可以很容易地測出車輛的三維位置，有效助力自動駕駛的3D定位。


2016日本國際汽車技術(shù)展 村田展示裝有傳感器的玩具汽車

MEMS傳感器靈敏精確確保汽車“主動安全”

隨著全球信息數(shù)據(jù)獲取需求擴(kuò)增，MEMS傳感器的應(yīng)用在人們生活中扮演越來越重要的角色，數(shù)據(jù)顯示，2014年MEMS組件市場規(guī)?？沙?0億美元，增長率約14%，而其中一項(xiàng)重要的增長動力來源就是汽車電子領(lǐng)域。一直以創(chuàng)新為極致追求的村田，早在2012年就通過并購芬蘭的MEMS巨頭公司VTI，而擴(kuò)充了MEMS傳感器領(lǐng)域產(chǎn)品。

村田MEMS傳感器以微機(jī)單晶硅為主要構(gòu)成。在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是體現(xiàn)在汽車駕駛過程中對于事故的提前防范，也就是“主動安全”。

據(jù)了解，村田是業(yè)內(nèi)第一家將MEMS傳感器應(yīng)用于汽車主動安全上的公司，其MEMS傳感器廣泛應(yīng)用于ASB（制動防抱死系統(tǒng)）、ESC（電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)）系統(tǒng)、ECS（電控懸掛）、EPB（電動手剎）、HAS（斜坡啟動輔助）、TMPS（胎壓監(jiān)測）、引擎防抖、車輛傾角計(jì)量車內(nèi)心跳檢測等等。相比“安全氣囊”等事故發(fā)生后的“被動安全”，村田的MEMS傳感器依靠其極高的靈敏安全性能，可以做到“防患于未然”。

比如其“傾角傳感器”可在道路傾斜時讓汽車靜止不滑動，且可以檢測到2度的傾斜角，對溫度和壽命有精準(zhǔn)的測定。與此同時，村田的加速度傳感器、防止翻車的陀螺儀傳感器、壓力傳感器以及可應(yīng)用在胎壓檢測上的傳感器、還有它們的組合式傳感器，均在汽車主動安全設(shè)計(jì)上功不可沒。這些傳感器都符合AEC-Q100的標(biāo)準(zhǔn)，具有高精度，高穩(wěn)定性，高可靠性等特點(diǎn)，在涉及汽車安全的車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESC）領(lǐng)域尤為突出。


村田MEMS傳感器

如今，在ESC傳感器領(lǐng)域中，村田占據(jù)了中高端汽車市場的大部分份額，比如早在90年代初，奔馳就領(lǐng)先采用了村田的MEMS傳感器。ESC在汽車急轉(zhuǎn)彎時可控制車輪，防止翻車問題，目前歐美國家已經(jīng)強(qiáng)制性推行。事實(shí)上不管是歐美日車企，如寶馬，奔馳，豐田等，還是中國本土汽車生產(chǎn)商，都應(yīng)用到了村田的MEMS傳感器。

除了在主動安全領(lǐng)域中的深度介入以外，村田MEMS傳感器在新興領(lǐng)域如高級輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS），即前車碰撞報(bào)警、盲點(diǎn)監(jiān)測、車道偏離報(bào)警以及自動泊車等方面也走在了行業(yè)及技術(shù)前沿。更值得一提的是，傳感器技術(shù)作為自動駕駛技術(shù)的支持，為安全駕駛開辟了新的領(lǐng)域。在去年12月9日的國際汽車技術(shù)年會上，村田高級產(chǎn)品經(jīng)理Tommi Vilenius發(fā)表了“自動駕駛技術(shù)與中國”的主題演講，就自動駕駛中所需要的傳感器技術(shù)和針對不同程度的自動駕駛需要的更好的傳感器等話題進(jìn)行了探討。


村田加速度和陀螺儀組合傳感器

智能PEPS系統(tǒng)，讓自動駕駛更便捷、更安全

村田在保證產(chǎn)品高可靠性、安全性的同時，也給自動駕駛帶來無限便捷。傳統(tǒng)的汽車開門由鑰匙端進(jìn)行遙控開門，有時還需要人力操作；但PKE（PEPS）的出現(xiàn)，完全解決了這個問題。運(yùn)用廣泛的PEPS（無鑰匙啟動系統(tǒng)）不僅可以讓用戶方便、快捷地啟動汽車，同時也賦予了汽車防盜功能。在PEPS應(yīng)用中，村田可以提供全系列的天線供車輛或車鑰匙使用。

這項(xiàng)功能為人們帶來了很好的用戶體驗(yàn)，滿足了人們對便利性及舒適性的要求。車主在整個駕車過程中都完全不需要使用鑰匙，只需要隨身攜帶。當(dāng)車主進(jìn)入汽車附近的有效范圍時，車輛會自動檢測鑰匙并進(jìn)行身份識別，如成功會相應(yīng)的打開車門或后備箱；當(dāng)車主進(jìn)入車內(nèi)，只需按動引擎啟動按鈕，車輛會自動檢測鑰匙的位置，判斷鑰匙是否在車內(nèi)，是否在主駕位置，如成功則會發(fā)動引擎。

與此同時，在安全性方面，PEPS與傳統(tǒng)汽車鑰匙相比也有了本質(zhì)性的提高。它通過低頻和射頻的雙向通訊，車輛與鑰匙之間可以完成復(fù)雜的雙向身份認(rèn)證，在安全性方面與引擎防盜類似，要遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的遙控鑰匙。PEPS具有更加智能化的門禁管理，更高級的防盜性能，已經(jīng)成為汽車電子防盜系統(tǒng)應(yīng)用的主流。

在日益火爆的車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，也能看到村田的身影。村田認(rèn)為，真正的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是通過GPS、傳感器、RFID、攝像頭等獲得的信息通過中央處理器的處理和網(wǎng)絡(luò)信息的交換來實(shí)現(xiàn)安全和車輛的控制等一些功能。而在這方面，傳感器和通信技術(shù)將會是核心的驅(qū)動力。

在該領(lǐng)域擁有十多年相關(guān)業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)的村田，不斷以多方面的應(yīng)用擁抱汽車電子多功能的發(fā)展。如5GHz對應(yīng)、Wi-Fi?直接對應(yīng)等，其最先進(jìn)的Wi-Fi?技術(shù)價值已獲得市場認(rèn)同，市場規(guī)模也逐步擴(kuò)大。為了讓智能手機(jī)與IVI（車載信息通信終端）實(shí)現(xiàn)映射同步、網(wǎng)絡(luò)共享，村田與軟件廠商以及芯片廠商合作，為客戶提供連接解決方案、滿足客戶不同的需求。在中國市場，村田也和國際主流、國內(nèi)知名的Tier 1 客戶合作，將通信模塊應(yīng)用到很多暢銷車型上。


PEPS系統(tǒng)的檢測區(qū)域

伴隨著智能汽車領(lǐng)域的飛速發(fā)展，村田作為全球最領(lǐng)先的電子元器件制造商之一，通過在無線傳感網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的深耕細(xì)作及其它相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新努力，為用戶提供一站式智能汽車電子技術(shù)解決方案，推動全球汽車電子更智能、更安全的方向發(fā)展。