格罗方德如何推动高级驾驶辅助系统创新

我们常听到现代汽车被形容为“轮子上的智能手机”。但或许更贴切的比喻是将其比作人类。正如我们依靠感官去理解和感知世界——看、听、触、感——如今的汽车也依赖一系列传感器来感知周围环境。摄像头、雷达、激光雷达和超声波传感器协同工作，为高级驾驶辅助系统（advanced driver assistance systems，ADAS）提供动力，带来更安全的驾驶体验，并为自动驾驶汽车的未来奠定基础。

我们采访了格罗方德汽车业务副总裁Sudipto Bose，深入探讨了ADAS自诞生以来的演变、推动其创新的力量，以及格罗方德如何与客户和汽车行业领导者合作创新，支持未来安全驾驶的发展。

Q:请谈谈ADAS在过去几年中是如何演变的。它最初是什么样子的，现在又是什么样子的？

车辆中这些具备智能安全功能的系统——即ADAS——在过去二十年间取得了长足发展。梅赛德斯-奔驰S级车是ADAS领域的早期开拓者之一，早在1999年就推出了Distronic自适应巡航控制系统。这一版本的巡航控制系统完全依赖雷达来保持与前车的安全距离。而如今，现代ADAS功能借助摄像头、激光雷达和超声波传感器，能够更全面地感知驾驶环境。

辅助系统最初仅用于辅助刹车或保持车距，如今已进化得更为先进。现在，ADAS功能不仅在字面上，也在实际意义上掌控着方向盘，逐步发展为能够几乎无需人工干预即可控制车辆的系统。ADAS不再仅仅是辅助驾驶员，而是开始取代驾驶员——这标志着向完全自动驾驶的明确转变。

Q：您提到巡航控制系统已超越雷达技术——那么如今ADAS的关键传感器有哪些，每种传感器又扮演着什么角色？

“ADAS的性能取决于传感器的优劣。”这是我们行业中常听到的一句话，其中蕴含着深刻的道理。在格罗方德，我们在助力ADAS的传感技术方面发挥着至关重要的作用。这些传感器是汽车实时决策的驱动力，通过收集和分析数据，帮助车辆解读周围环境。

ADAS依赖于多种传感器的组合，每种传感器都有其独特的角色。四大主要类型包括：

摄像头：摄像头捕捉车辆周围的图像，以确定限速、车道线、转向信号等。与为人类观看而设计的智能手机摄像头不同，汽车摄像头针对机器视觉进行了优化。因此，汽车不需要2000万像素的摄像头来识别过街的物体是否是人类，但需要高动态范围，以便在具有挑战性的光照条件下（如直面日落或行驶在漆黑的道路上）也能准确工作。

雷达：驾驶员不会因恶劣天气而停车——雷达也不会。即使在雨、雪或雾中，雷达也能准确检测远距离的物体。

激光雷达：可将激光雷达想象成一束激光扫描场景，以绘制出车辆周围的环境图。与摄像头和雷达不同，激光雷达在物体分类方面表现出色，能够高精度地区分行人、骑自行车的人、动物、汽车或垃圾桶。

超声波：最后，超声波传感器用于监测车辆周围的近距离环境，发射高频声波来测量与附近障碍物的距离——比如倒车进入狭窄空间时听到的哔哔声。

Q：是什么力量在推动ADAS技术的持续创新？

推动ADAS创新的最大动力之一是对更好感知性能的追求，以确保高保真度的感知。每家原始设备制造商（OEM）都致力于实现传感器的最佳输出功率，以延长检测范围并确保对车辆周围环境的清晰感知。

但不仅仅是保真度——能效也起着至关重要的作用。即使功耗上的微小差异也可能产生重大影响。例如，传感器在温度过高的情况下会迅速过热。当这种情况发生时，传感器会关闭以冷却，然后在温度达到更理想的范围内时重新启动，如此反复。这一过程——称为占空比循环——会降低传感器的正常运行时间和可靠性。

可以这样理解：如果你每半秒眨一次眼，你错过周围发生的事情会比每3秒眨一次眼多得多。频繁开关的传感器会错过关键信息。因此，低功耗传感器设计是一个重要的关注领域，有助于传感器保持更长时间的在线状态，并向车辆的自动化引擎提供更一致的数据。

Q：OEM在启用ADAS时面临哪些挑战，半导体技术又是如何塑造更安全车辆的未来的？

不论你是否相信，外观设计实际上是其中最关键的设计挑战之一。这是因为随着汽车增加更多ADAS功能以提高车辆安全性，它们会占用车辆内部的空间。如果你曾乘坐过像Waymo这样的自动驾驶汽车，你可能已经对车内显示屏有了直观的了解。虽然作为乘客，你可能会对实时传感器数据和车辆周围环境印象深刻，但这些不一定是你希望在自己个人车辆中拥有的功能。

让我们面对现实——无论ADAS在安全性方面有多大提升，大多数人仍然会根据设计和外观来选择汽车。这给汽车制造商带来了压力，要求他们将传感器巧妙地集成到车辆中，从而推动了对更小、设计无缝的组件的需求。

像硅光子学这样的技术使得激光雷达和雷达系统能够集成到单个芯片上，从而产生更小、功耗更低的传感器。这意味着制造商可以在不牺牲设计的前提下增加更多安全功能。随着车辆未来的发展不仅依赖于增加更多传感器，还依赖于优雅地集成这些传感器，这只有通过支持高性能小型化封装形式的先进半导体技术才能实现。

Q：格罗方德在其中扮演什么角色，又是如何为未来进行创新的？

在格罗方德，我们通过提供支持关键汽车传感器的创新技术，推动下一代ADAS的发展。对于摄像头，我们的40纳米和22纳米平台提供低噪声性能和高动态范围，以在各种光照条件下捕捉准确的视觉数据。在雷达方面，我们的锗硅8XP、射频技术和22FDX平台支持高保真度的远距离物体检测。我们还在45SPCLO平台上利用硅光子学技术，将激光雷达的发射、反射和处理集成到单个芯片上，从而减小传感器的尺寸，实现无缝车辆集成。

我们为与博世（Bosch）、Indie Semiconductor和Arbe等全球领导者合作感到自豪，助力我们的客户将下一代推动下一代ADAS功能变为现实。随着行业向自动驾驶汽车加速迈进，我们相信我们的技术将在支持更安全、更智能驾驶的未来中发挥关键作用。

Sudipto Bose是格罗方德汽车终端市场副总裁。他领导汽车团队，专注于电气化和自动化软件定义汽车的关键半导体趋势，并制定格罗方德在该领域的产品和商业战略。