唯一攝像頭、雷達、激光雷達都涉足的廠商，是如何定義自動駕駛的

來源：內容由 微信公眾號 半導體行業觀察 （ID：icbank） 綜合自「智車科技」，謝謝。

談到自動駕駛公司，你可能首先會想到特斯拉、英偉達甚至英特爾的Mobileye公司。但是在這個領域，有另外一家公司更值得關注——安森美半導體公司。它可能是唯一一家供應攝像頭、雷達、激光雷達三種感測器的製造商。

安森美半導體是由摩托羅拉半導體業務於1999年分拆而來。安森美半導體主攻的五大產品應用市場：汽車、工業、通信、消費電子和計算。其中，汽車業務，約佔安森美半導體總業務的1/3，其次為工業(佔比約為1/4)。如果從摩托羅拉時代算起，安森美半導體在汽車領域已經有四、五十年歷史了，甚至四、五十年前開發的產品現在還在賣(因為汽車行業它需要連續性)。相比而言，一些競爭對手是最近才從消費行業進入到汽車行業。安森美半導體擁有先發優勢。

按照產品劃分，安森美半導體現有三大產品部門：電源方案部(PSG)、模擬方案部(ASG)和圖像感測器部(ISG)。其中，PSG約佔公司產值的半壁江山。圖像感測器部雖然目前算是規模最小，不過成長速度非常快。

戰略併購，挺進汽車市場

自動駕駛涉及很多關鍵電子設備和元件，就車輛環境感知而言，目前業界廣泛認為主要包括三種核心感測器類型：LiDAR、雷達和攝像頭，它們通過確定車輛外部以及內部的環境狀況，支持自動駕駛車輛處理器在幾個毫秒的時間內做出正確的駕駛決策。其數據處理的方式有幾種，有些方案是在集成處理單元的感測器模塊中完成，有些則是通過更集中的中央處理器完成。

安森美手握LiDAR、雷達和攝像頭圖像感測器參與自動駕駛市場競爭，事實上，它是市場上唯一一家能夠自己製造這三種感測器的廠商。在攝像頭圖像感測器領域，安森美與索尼（Sony）和豪威科技（OmniVision）展開激烈競爭；在雷達領域，與英飛凌（Infineon）、意法半導體（ST）、德州儀器（TI）以及恩智浦（NXP）競爭；而LiDAR領域，則是一個全新的開放競爭的領域，擁有數十家創業廠商。

2005年，安森美半導體開發了全球第一個專門為汽車設計的圖像感測器。截至目前，安森美半導體已經有3億顆圖像感測器在路上跑。同時，安森美半導體在該領域也是業界知識產權最多的公司，擁有超過2000件IP。安森美半導體在汽車圖像感測器市場的飛速發展，得益於公司一系列的併購。

安森美半導體在過去六七年做了很長的戰略布局，收購了很多業界的元老。2011年2月，以$31.4M美元完成收購賽普拉斯半導體(Cypress Semiconductor)的CMOS圖像感測器業務部門，它的前身是Fillfactory，再早就是imec，它相當於歐洲最早的研發中心。2014年4月，收購了TRUESENSE，這也是在業界非常有名的老牌CCD公司。2014年8月，以4億美元完成收購總部位於加州的Aptina。Aptina的前身是Micron，Micron的前身就是Photobit。換言之，安森美圖像感測器屬於業界三個最元老公司的整合，也因此坐擁業界很多的第一。

例如，圖像感測器領域的RGB(紅綠藍)，其格式名「Bayer pattern」是以安森美半導體一位員工的名字命名的。全球最早的一顆CMOS圖像感測器是安森美半導體於1993年開發出來的。全局曝光Global Shutter技術也是安森美半導體第一個開發出來的。如今，安森美半導體全局曝光技術已經進入到了第八代產品，同類企業還在處在第三、第四代。

攝像頭、激光雷達（LiDAR）和雷達協同工作帶來更安全的駕駛體驗

LiDAR、雷達和攝像頭在ADAS（高級駕駛輔助系統）系統中需要作為一個「團隊」協同工作。LiDAR通常用於探測150米左右的中距離物體，其解析度可以達到厘米級。LiDAR可以提供車輛周圍物體和環境的高解析度地圖，以幫助制定駕駛決策。雷達通常用於更遠距離的精確速度測量，儘管其解析度低於LiDAR，但雷達通常不會受到天氣條件的影響。雷達目前主要用於汽車的自適應巡航控制（ACC）等應用。攝像頭則具有很高的解析度，用於目標的視覺，適用於中短距離應用，能夠在白天、黃昏和夜晚照明條件下運行，但往往需要大量的數據處理。

攝像頭圖像感測器

隨著汽車行業迅速朝全自動駕駛發展，成像攝像機的數量和種類在不斷增加。各種不同的攝像機應用包括後視、環視、前向先進駕駛輔助系統（ADAS）、攝像機車鏡替代系統（CMS），和駕駛員監控。一些車輛已經配備的圖像感測器更是驚人地超過12個。

每個攝像機都有獨特的特性，包括不同的解析度、光學格式、色彩濾波陣列（CFA）、鏡頭類型、汽車安全完整性等級（ASIL）功能和傳輸協議。巨大的市場增長及多種攝像機類型使得有必要進行精簡開發。

雖然行業通常提供了足夠的工具以在實驗室設置下評估攝像機，但設計人員往往在真實場景的開發中配備不足。目前，一、二線汽車原始設備製造商（OEM）和獨立軟體供應商（ISV）在攝像機設計階段花費數萬到數十萬美元不等。一個模塊化的緊湊型開發系統，具備適配所需應用的靈活性和易於安裝在車輛上的能力有可能顯著降低成本，使資源更高效和加快上市進程。

在汽車圖像感測器領域，安森美是唯一一家擁有從1.2MP到1.7MP，再一直到8.3MP全系列CMOS圖像感測器的製造商。8.3MP圖像感測器可用於車輛的全自動駕駛和ADAS系統，1.7MP和1.2 MP可用於ADAS系統、環視功能和冗餘備份。完整的CMOS圖像感測器產品線可以簡化汽車設計，降低開發成本和維護。這是安森美的很特別主張。

安森美半導體圖像感測器部全球市場及應用工程副總裁易繼輝說，「我們的目標不光只是提供圖像感測器，是提供所有的感測器，包括雷達，為自動駕駛汽車提供圖像感測器和雷達的融合方案。幾乎全球所有的汽車廠商都是安森美半導體的客戶，我們在汽車全球市場佔有率達51%，在ADAS市場更是高達70%。換言之，就是其餘所有競爭對手加起來的市場份額也沒有我們多！」

與許多其它半導體公司一樣，安森美打造了參考設計平台，以幫助加快其設計和汽車圖像感測器的上市時間。該平台被稱為模塊化汽車參考系統（Modular Automotive Reference System），簡稱「MARS」。MARS提供許多不同的解決方案可供選擇，包括6種不同的感測器母板、6種不同的協處理器、2種不同的串列器（serializer）及解串器（de－serializer）以及乙太網。MARS能通過使用標準板和連接器混搭各種成像組件和傳輸協議。該系統由一套微型25平方毫米板組成，每個板含一個或多個主要的成像元件。參考設計不僅加速了產品上市時間，而且還為規模較小的市場進入者設置了准入門檻。

MARS的基本配置圖

激光雷達

2018年5月，安森美宣布收購了SensL Technologies，後者專業為汽車、醫療、工業和消費類市場提供硅光電倍增管（SiPM）、單光子雪崩二極體（SPAD）和LiDAR感測產品。此次收購將幫助安森美擴展其成像、雷達和LiDAR產品供應能力，從而擴大其ADAS和自動駕駛等汽車感測應用的市場份額。

SensL在醫療成像前沿領域目前處於領先地位，圍繞SiPM和SPAD技術提供了廣泛的產品線，這些技術為經濟型固態LiDAR的開發開闢了道路。SensL的技術基於CMOS工藝，通過規模經濟提供了極具成本效益的固態LiDAR解決方案，為充滿挑戰的成像環境帶來了領先的深度感測精度、探測距離和系統功耗。未來是否在自動駕駛汽車上應用目前還不得而知。

雷達

安森美半導體進入雷達，並不是為了跟現有雷達公司去競爭，而是基於既有雷達又有攝像頭的齊全產品系列，通過創新的融合解決方案提供綜合競爭優勢。易繼輝說，「當前，雷達有專門的雷達公司，攝像頭有攝像頭的公司，兩邊溝通不暢，有些甚至是互相競爭，雷達說自己比攝像頭更好、更重要，雷達應該價格高一些，需要裝更多的雷達。但是，從客戶的角度看，怎樣把這兩個產品在設計的時候就能夠化才更重要。」

2017年3月，安森美從IBM旗下Haifa研究團隊（位於以色列，是IBM研究部門在美國境外最大的研發基地）收購了一支經驗豐富的毫米波團隊，並在以色列海法成立了安森美半導體雷達設計中心。安森美立即開始了全面的雷達感測器路線圖開發，包括面向高階自動駕駛的頂級性能的遠程雷達，以及針對ADAS和成本效益型自動駕駛應用的尺寸優化、高效節能的中短距離智能雷達。

ADAS與自動駕駛方案

易繼輝認為，視覺技術在智能汽車上的應用可以分成兩類：一是機器視覺，或者說自動駕駛，是由機器來解讀你看到的東西，進而幫助駕駛或者說替代駕駛。其二是是人工視覺和人眼視覺，例如，環視、後視給駕駛員看。關鍵技術要實現機器視覺和人工視覺的結合，這個過程勢必涉及圖像感測器與雷達的融合。

針對圖像感測器與雷達的融合，安森美半導體新開發的一款處理器就能同時處理雷達和圖像感測器的信號，再也不需要一個雷達一個處理器，一個攝像頭一個處理器，勢必有助於降低系統的成本。同時，還能通過軟體，實現雷達與圖像感測器的優勢互補。

安森美自動駕駛生態系統

在這個充徹著各種生態系統的世界中，任何技術的成功在某種程度上都取決於它所構建或運作的生態系統。安森美的自動駕駛生態系統是什麼？——與業內最大最具影響力的夥伴合作：

英特爾在CES宣布的Intel Mobileye GO平台；

英偉達Drive PX和PX2平台；

百度阿波羅（Apollo）平台。

百度Apollo自動駕駛平台選用了安森美CMOS圖像感測器，新戰略合作將協助汽車製造商和供應商加速和簡化實施圖像感測方案。百度副總裁、百度智能駕駛事業群組總經理李震宇說：「圖像感測器和攝像機對於自動駕駛來說非常重要，我們為Apollo平台挑選合作夥伴時考慮了許多方面，包括產品路線圖、汽車電子經驗、以及為生態系統平台提供的技術支持等，安森美半導體是Apollo平台圖像感測器很好的選擇。」

安森美沒有公開宣傳的另一個更大的生態系統平台是谷歌的Waymo。谷歌對除英偉達之外的任何組件供應商似乎都三緘其口，但這並不意味著安森美沒有參與Waymo的合作。毋庸置疑，安森美的晶元肯定包含在谷歌Waymo這個最大的生態系統中。

收購SensL後，安森美成為了幾乎所有自動駕駛應用的一站式感測器供應商。不斷刷屏自動駕駛圈的英偉達、英特爾Mobileye或百度阿波羅，安森美都可能身在其中。除了自動駕駛應用，安森美的這些感測器也用於輔助駕駛應用，包括目前常規車輛的制動、轉彎、車道變換警告和泊車輔助系統等。

此外，除了自動駕駛技術，安森美還是純電動汽車和混合動力汽車功率應用領域的強者。因此，在可見的未來，安森美完全有能力逐漸成長為自動駕駛感測領域的領導者之一。

內容參考：

1.https://www.forbes.com/sites/patrickmoorhead/2018/09/24/on-semiconductor-positioning-itself-as-a-leader-in-self-driving-car-technologies/#3c0b913b251d（福布斯）

2.http://tech.ifeng.com/a/20180412/44946502_0.shtml（砍柴網）

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