晶振在無人駕駛領域的應用和發(fā)展前景
近日,一則新聞武漢市正式投入運營千輛無人駕駛出租車“蘿卜快跑”,引發(fā)了大家的廣泛關注與討論,蘿卜快跑是屬于百度旗下Apollo智能駕駛解決方案及汽車智能化的產(chǎn)品,目前投放在各大城市的無人駕駛出租車是屬于L4級別的自動駕駛技術。關于自動駕駛分級技術的定義:
L0:由人類駕駛員全權駕駛汽車,在行駛過程中可以得到警告,如ABS警告等。
L1:通過駕駛環(huán)境對方向盤和加速減速中的多項操作提供支持,其余由人類操作,如并線輔助、車道偏離預警、定速巡航等這些輔助駕駛技術。
L2:通過駕駛環(huán)境對方向盤和加速減速中的多項操作提供支持,其它由人類操作,如車速保持、ACC自適應巡航、主動剎車AEB、轉向功能等。
L3:由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作,但根據(jù)系統(tǒng)要求,人類提供適當?shù)膽?,是屬于有條件的自動駕駛技術。蔚來的NOP、奔馳的Drive Pilot、小鵬的Xpilot 4.0、特斯拉的FSD這些都屬于L3級別的自動駕駛技術,未來是趨向于L4,L4版本更多還是在測試階段。
L4:由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作,根據(jù)系統(tǒng)要求,人類不一定提供所有的應答,但這個是限定道路和環(huán)境條件的,是屬于高度自動化駕駛技術。蘿卜快跑就是屬于這個級別。
L5:由無人駕駛系統(tǒng)完成所有的駕駛操作,可能的情況下,人類接管,不限定道路和環(huán)境條件,是屬于完全自動化駕駛技術。
無人駕駛技術的發(fā)展方向目前分為特斯拉為代表的純視覺方向,傳統(tǒng)車企的多傳感器融合方向。環(huán)境感知與精準定位、路徑規(guī)劃、線控執(zhí)行一起并稱自動駕駛四大核心技術。“多傳感器融合”方案則是通過攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等設備一起收集車輛的周邊信息。說了那么多關于自動駕駛技術的信息,那么晶振產(chǎn)品與自動駕駛有什么相互聯(lián)系的呢?
晶振素有“芯片的心臟”之稱,在自動駕駛系統(tǒng)中,它作為電子設備的核心元器件,為芯片提供穩(wěn)定的時鐘信號,確保整個系統(tǒng)的正常運作。其穩(wěn)定性和精確性對自動駕駛系統(tǒng)的性能有著決定性影響。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)模塊:在無人駕駛汽車的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,高清攝像頭依賴精準的時鐘信號進行視頻捕獲和傳輸。同時,雷達測距系統(tǒng)也需要穩(wěn)定的信號發(fā)射與接收,以確保汽車能夠準確識別并應對周圍物體。這些系統(tǒng)同樣依賴于晶振提供的高精度時鐘信號。常見的貼片晶振頻率如12MHz、16MHz、24MHz、27MHz等,都是確保視頻信號穩(wěn)定傳輸?shù)年P鍵。
雷達測距系統(tǒng)模塊:雷達測距系統(tǒng)需要晶振提供穩(wěn)定的信號發(fā)射與接收,以確保對周圍物體的精準測距。溫補晶振(TCXO)等類型的晶振因其能在不同溫度下保持穩(wěn)定的頻率輸出,成為雷達測距系統(tǒng)的理想選擇。
傳感器模塊:無人駕駛汽車依賴多種傳感器(如激光雷達、攝像頭和雷達)來感知環(huán)境。這些傳感器需要精確的時鐘信號來同步數(shù)據(jù)采集和處理。晶振可以提供高穩(wěn)定性的時鐘信號,確保傳感器數(shù)據(jù)的一致性和準確性。
通信系統(tǒng):車載通信系統(tǒng)需要可靠的時鐘源來處理車對車(V2V)和車對基礎設施(V2I)的數(shù)據(jù)傳輸。晶振的高穩(wěn)定性和低相位噪聲特性,可以確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性,是無人駕駛汽車安全行駛的重要保障。
導航系統(tǒng):無人駕駛汽車的導航系統(tǒng)依賴于高精度的定位和時間同步。晶振為GPS、北斗等衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供穩(wěn)定的基準頻率,如TCXO 26MHz晶振,其精度越高,穩(wěn)定性越好,定位越準確。這提升了無人駕駛汽車的定位精度和導航性能。
控制系統(tǒng):無人駕駛汽車的自動駕駛控制系統(tǒng)需要精確的時鐘信號來執(zhí)行復雜的算法和實時決策。晶振的高頻率穩(wěn)定性和低延遲特性,使控制系統(tǒng)能夠高效、精確地運行。這對于無人駕駛汽車的行駛安全至關重要。
晶振在無人駕駛汽車領域未來的前景
市場需求增長:隨著無人駕駛技術的不斷發(fā)展和普及,對晶振等電子元器件的需求將持續(xù)增長。自動駕駛汽車將成為未來汽車行業(yè)的重要發(fā)展方向,為晶振市場帶來巨大的增量空間。
技術創(chuàng)新與升級:為了滿足自動駕駛系統(tǒng)對晶振產(chǎn)品的高性能要求,晶振產(chǎn)品將不斷進行技術創(chuàng)新和升級。小型化、貼片化、高精度、低功耗、高抗干擾性、高端化等將成為晶振產(chǎn)品的重要發(fā)展方向。此外,隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術的普及,晶振產(chǎn)品還需要具備更強的兼容性和擴展性,以適應未來自動駕駛系統(tǒng)的發(fā)展需求。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展:自動駕駛技術的發(fā)展需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同努力。晶振工廠與芯片制造商、傳感器制造商等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)緊密合作,共同推動自動駕駛技術的發(fā)展。這種協(xié)同發(fā)展將促進晶振產(chǎn)品的技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級,提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力。
國產(chǎn)替代:當前,全球晶振市場主要由日本、美國、中國臺灣等國家和地區(qū)的企業(yè)占據(jù)主導地位。然而,隨著我國電子信息制造業(yè)的快速發(fā)展和人工智能技術應用范圍的擴大,本土晶振生產(chǎn)制造企業(yè)將迎來更多的發(fā)展機遇。未來,我國晶振行業(yè)有望實現(xiàn)國產(chǎn)替代,提高市場競爭力。
政策支持與推動:各國政府都在積極推動自動駕駛技術的發(fā)展和應用。政策支持和資金投入將為自動駕駛技術的研發(fā)和應用提供有力保障及普及。這將為晶振等電子元器件提供更多的市場機會和發(fā)展空間。
綜上所述,晶振產(chǎn)品在無人駕駛領域具有廣泛的應用和廣闊的發(fā)展前景。隨著技術的不斷進步和市場需求的增長,晶振產(chǎn)品將在無人駕駛汽車中發(fā)揮更加重要的作用。
