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半導體 | 高精定位哪家強?博世產(chǎn)品安排上!

2022-08-16

高精定位是實(shí)現高級輔助駕駛和自動(dòng)駕駛應用的必要條件之一。車(chē)輛要實(shí)現L2+ 的自動(dòng)駕駛體驗,就需要根據不同的應用場(chǎng)景、不同的精度要求和不同的功能安全等級,來(lái)選擇系統所搭載的硬件類(lèi)型。

在高精定位的應用中,有兩種關(guān)鍵的定位方案相輔相成:


一是通過(guò)環(huán)境感知傳感器,如激光雷達和攝像頭采集環(huán)境信息,結合高精特征地圖來(lái)實(shí)現定位功能。這使得車(chē)輛在城市道路中能規劃最合適的路徑,精準避障。


二是通過(guò)GNSS(全球導航衛星系統)實(shí)時(shí)獲取衛星信號,再結合RTK(實(shí)時(shí)差分定位)服務(wù)進(jìn)行誤差補償校準來(lái)進(jìn)行空曠路段高速行駛的導航。


但這兩種實(shí)現方式都有其不足之處:激光雷達和攝像頭采集的環(huán)境信息會(huì )受天氣和遮擋物的影響;GNSS系統在隧道、高層密集樓宇這些衛星信號不能覆蓋的地方就不能獲得精確的車(chē)輛定位信息。



但慣性測量單元IMU(inertial measurement unit)技術(shù)的發(fā)展逐漸彌補了激光雷達、攝像頭、GNSS系統的不足。


IMU 的核心零部件為陀螺儀和加速度計。陀螺儀用以獲取運動(dòng)體的角速度并測量其角度變化,加速度計用以獲取運動(dòng)體的線(xiàn)性加速度并測量其速度變化。慣性導航解算軟件通過(guò)積分運算、姿態(tài)矩陣計算等方法,計算出地理坐標系下運載體的速度、位置和姿態(tài)。


作為慣性導航系統INS(inertial navigation system)中的核心器件,IMU不受外界環(huán)境的影響,根據慣性數據為現有技術(shù)提供關(guān)鍵的數據補充,使得系統高精組合導航得以實(shí)現。



博世全新高精度慣性測量單元SMI240使用小型LGA封裝 3.3 x 3.3 x 1.1 mm,內部集成三軸陀螺儀和三軸加速度計,符合車(chē)規級AEC-Q100 Grade2,為系統提供高精度和高可靠性的慣性測量數據。


SMI240 主要參數


博世SMI240完全按照ISO26262:2018 標準開(kāi)發(fā),內部集成功能安全控制器(SCON),可對芯片近100個(gè)內部信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監控并提供16位數據長(cháng)度的加速度和角速度信號,適用于系統滿(mǎn)足ASIL-B等級功能安全要求的L2+的自動(dòng)駕駛等應用。


功能安全數據


SMI240集高性能和高集成度于一體,不僅能實(shí)現6軸慣性測量,還完美實(shí)現了低噪聲和高穩定性的統一:陀螺儀噪聲控制在± 0.1 °/s、加速度計噪聲低至± 4mg的同時(shí),Allan 方差指標陀螺儀 < 5 °/h、加速度計 50 ug,再車(chē)輛運行中始終能保持精確穩定的數據輸出。


博世一直以來(lái)都是MEMS傳感器技術(shù)的引領(lǐng)者,在MEMS領(lǐng)域擁有突破性的“博世工藝”和1000多項專(zhuān)利及專(zhuān)利申請。憑借領(lǐng)先的MEMS技術(shù)和深厚的整車(chē)系統經(jīng)驗,博世致力于為客戶(hù)提供高性能、高質(zhì)量的產(chǎn)品和專(zhuān)業(yè)的服務(wù)支持。

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