随着自动驾驶技术的快速发展,ADAS(高级驾驶辅助系统)已成为汽车行业的重要趋势。不少无人驾驶的项目已经在我国遍地开花,车企的全域智能驾驶也已经进入了推进的快车道。在此大背景之下,村田制作所作为全球领先的电子元件制造商,其产品在ADAS领域的应用和性能表现备受瞩目。本篇专题采访就通过村田制作所,让我们一起深入了解其在ADAS 领域的技术布局和未来发展。
村田制作所的产品出现在智能驾驶与ADAS领域的方方面面,包括并不限于域控制器,毫米波雷达,激光雷达,摄像头模块等应用的电路中。具体到产品功能,村田制作所的产品对于提升ADAS产品的电源完整性,EMC 性能,车身定位和姿态的检测精度等都有显著作用。村田制作所向EEPW 介绍到,以村田的1.0 μF、0.18 mm 超薄LW 逆转低ESL 片状多层陶瓷电容器“LLC15SD70E105ME01”为例,它具有小型化、大容量化及低ESL 化,可以满足ADAS 趋势下不断增加的高频特性需求。同时,村田采用特有的工艺,通过套刺激点击材料的威力花、均质化实现的薄层成型技术和高精度层压技术,在在0.5 mm×1.0 mm 尺寸的LW逆转低ESL 片状多层陶瓷电容器中率先实现了超薄的0.18 mm( 最大值) 和1.0 μF 的容量。它比现有产品更薄,因此可以直接安装在处理器封装的背面和主电路板上更狭窄的空间中,有助于处理器封装的进一步小型化。
对于用在智能驾驶与ADAS 领域的产品,村田制作所一贯用最严格的标准进行测试、生产。首先,村田应用于ADAS 的产品都必须符合车规等级,需要通过使用环境要求、抗震动冲击、可靠性和一致性等多方面的测试,目前村田车载产品均符合AEC-Q 和IATF 的认证,以满足车载市场的客户对产品的广泛性和安全性有着很高的要求。其次,村田自成立之初就十分注重高品质,秉承传统“匠人精神”,为客户提供始于材料的高品质供应和解决方案。最后,村田制作所以电容器为例,向我们EEPW 进一步介绍了村田车规产品的主要特性,村田表示,随着ADAS 技术的进步,CPU 的处理能力的提高也带来了封装内安装电容器的需求。这就对电容器产品提出了更薄、更小、但性能更强的要求,针对这一行业需求,村田也开发并量产了可嵌入封装中的薄型(最大厚度0.22 mm)低ESL、尺寸0510M(0.5 mm×1.0 mm)、1 μF、4 V 的LW 逆转电容器,以助力OEM 厂商实现更高程度的自动驾驶。
目前在我国,自动驾驶,甚至与无人驾驶技术正在快速发展,不少应用已经与公众见面,已经有不少“敢于第一个吃螃蟹”的人体验到了最新的自动驾驶技术。显然,自动驾驶已经是我国汽车发展的方向之一,机遇存在,风险也是如此。村田作为一线厂商,在谈到我国目前自动驾驶的发展挑战之时,表示就现阶段而言,首先就是自动驾驶高等级情况下法律法规的完善;其次,配套自动驾驶的基础设施建设还需完善,例如V2X 涉及到的路边单元等等;最后,村田认为符合高阶自动驾驶的下一代硬件产品还需升级,且硬件搭载率或冗余度(冗余设计)还不够。对此,村田在产品布局上也做出了对应的改变,其产品正在往高可靠性,多产品线的方向发展。
具体来讲,在车载方面,从支持自动驾驶的低电压驱动型高性能处理器用大容量产品,到电动汽车的电池控制、噪音对策用的高耐压产品,需要的产品十分广泛。作为支撑各种各样的产品的基本技术,村田主要致力于以下两个角度的技术开发,一是考虑汽车内的使用环境(环境温度、施加电压),以实现与用途相符的特性和可靠性为目标的材料设计技术;二是为了满足车载品质要求而抑制不均衡的陶瓷加工成型技术。总得来说,村田的产品会追求更高品质,更多品类的产品方案。
谈到自动驾驶与ADAS技术,在纯视觉方案和“视觉+ 雷达”的方案一直争论不休。村田作为上游厂商,表示两种方案对于其产品性能需求相同,但是区别在于纯视觉方案相较于后者,更多依靠算法+ 高精地图的配合。村田制作所阐述道,“视觉+ 雷达”的方案更多考虑提升产品冗余度,从安全性考虑的话相较于纯视觉,村田认为这是更好的选择。村田进一步解释道,因为汽车的行驶环境多种多样,其中还可能包括隧道、复杂天气、尚未整修的道路等难以判断情况的环境。摄像头受天气等外部环境影响大,但雷达探测距离受限,因此视觉+ 雷达的方案可以相互补充。村田制作所向EEPW透露,村田目前正致力于开发惯性传感器用于检测汽车的姿态与方向并正确规划行驶轨迹,以防在隧道等无法接收GPS 信号的场所,或者摄像头和雷达不能完全发挥作用的情况下,保证汽车在行驶时不会超出车道并撞到并行的车辆或护栏等。此外谈到“视觉+ 雷达”的方案, 村田认为, 随着ADAS的精度越来越高,对自动刹车和自动泊车的障碍物检测系统也提出了更高的检测性能要求,需要在短距离和长距离的情况下都具有很高的检测精度,并且谐振频率和静电容量的公差很小,以稳定精度。针对这个市场需求, 村田开发出的检测距离为15 ~ 550 cm的ADAS(先进驾驶辅助系统)用防水型超声波传感器“MA48CF15-7N”通过优化材料和结构设计,可进行15~550 cm 的短距离和长距离检测,与村田的传统产品相比,谐振频率和静电容量的公差均降低了50%。此外,通过传感器低Q 化及Q 公差标准化,使频率带宽恒定,从而更容易支持近年来逐渐成为主流的脉冲压缩方式IC。这为视觉+ 雷达路线提供了更坚实的技术支撑。
最后,展望未来,随着自动驾驶从L2 向更高级的L4 发展,村田也做出一些自己的预测。村田认为,高阶ADAS 系统对于产品可靠性,EMC 性能,车身姿态定位等都有显著要求,作为电子行业的创新者,村田制作所的被动元器件产品会向更高可靠性,更高精度,更多品类发展,这不仅是对于未来高阶的ADAS 的产品布局,也是村田未来的布局方向。从元器件产品的角度来看未来ADAS 的发展重点,村田认为应是向更高的可靠性和更高的安全性的方向发展,虽然智能网联汽车已从小范围测试验证,转入技术快速演进、规模化应用发展关键时期,但目前来看区域自动驾驶在部分场景可以实现,但这最多属于L4 的范畴,距离大规模商业化应用,目前还面临部分关键技术亟待突破、配套设施不健全等多方面挑战,实现真正的无人驾驶(L5),任重而道远。