9月12日，全球三大傳感器專業(yè)展覽會之一的SENSOR CHINA 2024于上?；馃崤e辦。在這個展示前沿技術(shù)及智慧未來的宏大舞臺上，戴世聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO卞江受邀在自動駕駛傳感器技術(shù)與應(yīng)用專題論壇中，進行了《面向汽車智能駕駛和動態(tài)測試應(yīng)用的運動感知解決方案》主題演講。接下來讓我們帶著三個問題，一同回顧卞總的精彩演講：

• IMU為何成為智駕進階過程中不可缺少的傳感器？

• 從低階智駕到高階智駕，對IMU提出了哪些進階挑戰(zhàn)？

• 針對高階智駕，戴世IM8如何給出一份“完美答卷”？

PART.01

IMU成為智能駕駛中的關(guān)鍵傳感器

傳統(tǒng)車上的運動感知部件有輪速傳感器、橫擺角速度傳感器、碰撞傳感器、懸架加速度傳感器、懸架位移傳感器、衛(wèi)星定位等等。

伴隨智能駕駛的興起，攝像頭、激光雷達，高精度6軸IMU等傳感器在外界環(huán)境及車輛自身感知過程中開始發(fā)揮重要作用。

其中高精度IMU是唯一一個不向外發(fā)生信號，也不接收外界信號的可以自主工作的傳感器。

近年來，隨著低階經(jīng)典智駕邁向高階端到端智駕，汽車智能駕駛運動感知方案也由GNSS模組、PBOX、進階為集成在域控中的獨立IMU模組，可以看出IMU在未來智駕場景中將承擔(dān)更為重要的感知角色。

在經(jīng)典智駕場景中IMU的應(yīng)用已趨于成熟，它常用于以下模塊及功能中：

• 車輛定位與導(dǎo)航：IMU可以測量車輛的加速度和角速度，結(jié)合GNSS位置信息，或其他傳感器，如激光雷達、攝像頭、里程計等進行融合，從而提高定位的精度和可靠性。

• 運動狀態(tài)感知：IMU可以實時測量車輛的加速度和角速度，車輛的姿態(tài)信息幫助系統(tǒng)判斷車輛的運動狀態(tài)，以便及時調(diào)整動力輸出和制動策略，確保車輛的安全行駛。

• 環(huán)境感知輔助：IMU可以檢測到車輛的加速度和角速度變化，結(jié)合其他傳感器的信息，幫助系統(tǒng)更快地識別和跟蹤周圍的動態(tài)物體。同時，IMU可以為地圖匹配提供輔助信息，提高位置的準確性。

• 控制與決策支持：當系統(tǒng)需要選擇最佳的行駛路徑時，IMU可以提供車輛的當前位置、速度、加速度等信息，幫助系統(tǒng)評估不同路徑的可行性和安全性。

PART.02

IMU在端到端智駕方案中的應(yīng)用

智能駕駛技術(shù)里的「端到端」，就類似于 ChatGPT 背后的大語言模型技術(shù)，從原始傳感器數(shù)據(jù)（如攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等）到最終的控制指令（如加速、剎車、轉(zhuǎn)向等）的全流程處理。

IMU在端到端智駕系統(tǒng)和非端到端智駕系統(tǒng)中的應(yīng)用存在較大差異：

• 數(shù)據(jù)融合方式不同

  在端到端智能駕駛系統(tǒng)中，IMU的數(shù)據(jù)通常與其他傳感器（如攝像頭、激光雷達等）的數(shù)據(jù)在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行更直接的融合以實現(xiàn)最優(yōu)的駕駛決策。

  在非端到端智能駕駛系統(tǒng)中，IMU的數(shù)據(jù)往往會先經(jīng)過傳統(tǒng)的信號處理和算法模塊，然后再與其他傳感器的數(shù)據(jù)進行融合，不同數(shù)據(jù)在不同的處理階段被逐步整合。

• 對系統(tǒng)決策的影響程度不同

  IMU在端到端系統(tǒng)中對駕駛決策的影響更加直接。由于整個系統(tǒng)是通過深度學(xué)習(xí)模型直接從傳感器輸入到控制輸出，IMU提供的車輛運動信息可以直接影響模型的輸出結(jié)果。對駕駛決策的實時性影響較大。

  在非端到端系統(tǒng)中，IMU通常作為輔助傳感器之一，為系統(tǒng)的各個模塊提供信息，但對最終決策的影響相對來說更為復(fù)雜和間接。

• 可解釋性差異

  由于端到端系統(tǒng)的深度學(xué)習(xí)模型通常是一個黑盒，IMU在其中的作用相對較難解釋。雖然可以觀察到IMU數(shù)據(jù)輸入后系統(tǒng)的輸出變化，但很難確切地理解模型是如何利用IMU信息做出決策的。

  在非端到端系統(tǒng)中，IMU的作用通常更容易理解和解釋。因為各個模塊的功能相對明確，IMU的數(shù)據(jù)在不同模塊中的處理過程和作用可以通過傳統(tǒng)的算法和工程方法進行分析和解釋。

PART.03

端到端智駕方案對IMU的進階需求

值得一提的是，在日漸火爆的端到端智駕方案，IMU集成域控方案已成為80%智駕客戶的首選，進而對IMU也提出了更高的挑戰(zhàn)。

• 高精度與高穩(wěn)定性

  高精度的IMU可以提供更準確的車輛姿態(tài)信息，如俯仰角、橫滾角和偏航角，幫助系統(tǒng)更好地理解車輛在空間中的位置和方向。同時IMU的穩(wěn)定性對系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。在長時間運行過程中，IMU需要保持穩(wěn)定的性能，輸出可靠的數(shù)據(jù)，不受溫度變化、振動等環(huán)境因素的影響。

• 快速響應(yīng)與高更新頻率

  端到端智能駕駛系統(tǒng)需要對環(huán)境變化做出快速響應(yīng)，因此IMU需要具有快速的響應(yīng)能力以及高頻率更新數(shù)據(jù)。當車輛發(fā)生突然的加速、減速或轉(zhuǎn)彎等運動變化時，IMU能夠迅速檢測到這些變化，并及時將數(shù)據(jù)提供給系統(tǒng)，以便系統(tǒng)能夠快速做出相應(yīng)的控制決策。

• 與深度學(xué)習(xí)模型的兼容性

  端到端智能駕駛系統(tǒng)通常使用深度學(xué)習(xí)模型來處理傳感器數(shù)據(jù)，因此IMU需要提供與深度學(xué)習(xí)模型兼容的數(shù)據(jù)格式。IMU需要能夠與深度學(xué)習(xí)模型進行良好的集成。這可能需要提供特定的接口或軟件庫，以便模型能夠方便地獲取IMU的數(shù)據(jù)。

• 高可靠性與故障分析能力

  端到端智能駕駛系統(tǒng)對安全性要求極高，包括在各種惡劣環(huán)境下的正常工作能力，如高溫、低溫、高濕度、強振動等環(huán)境，因此IMU需要具有高可靠性。

  同時由于端到端系統(tǒng)的復(fù)雜性，IMU需要具備故障檢測和診斷能力。當IMU出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能夠及時檢測到故障，并采取相應(yīng)的措施，如切換到備用傳感器或降低車輛速度，以確保車輛的安全。

PART.04

面向從低階到高階智能駕駛應(yīng)用的DAISCH IM8

• 最佳的SWaP

  由于域控內(nèi)部空間緊張，對傳感器的微型化及輕量化均提出了挑戰(zhàn)。IM8采用戴世UltraCompact技術(shù)在實現(xiàn)微型尺寸下，達到了最佳的SWaP（Size、Weight、和 Performance)。

• 微秒級響應(yīng)

  IM8慣性模組可實現(xiàn)微秒級響應(yīng)更新頻率達1000Hz，獨立姿態(tài)輸出能夠迅速檢測到車輛動力學(xué)變化，并將數(shù)據(jù)及時反饋給系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)做出對應(yīng)決策。

• 功能安全ASIL-B 產(chǎn)品認證

  IM8早在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計階段，就已充分考慮了產(chǎn)品全生命周期內(nèi)功能安全的要求，在流程和方法上嚴格遵循ISO 26262標準要求，從而獲得功能安全ASIL-B 產(chǎn)品認證。

• AutoCalix技術(shù)實現(xiàn)大批量一致性

  在性能方面，IM8采用戴世AutoCalix技術(shù)，對大批量IMU產(chǎn)品進行誤差標定和修正補償?shù)募夹g(shù)，確保提供給客戶的每一個IM8都嚴格滿足智能駕駛系統(tǒng)的要求，同時兼具自學(xué)習(xí)及故障診斷能力。

從低階智駕到高階智駕，在技術(shù)層面，IM8憑借其高精度、輕量化、高可靠性的優(yōu)勢特點，全方位滿足智駕用戶方案需求，持續(xù)推動智能化未來加速實現(xiàn)。

經(jīng)濟效益上，創(chuàng)新的戴世IM8域控集成解決方案為客戶平均實現(xiàn)每年千萬級價值創(chuàng)造，相比原有技術(shù)方案，系統(tǒng)級降本比例超過50%。

自2023年量產(chǎn)以來，戴世IM8汽車智能駕駛運動感知方案已成為近十家主機廠及Tier1，近二十款車型的最佳選擇。

除智能駕駛以外，戴世IMU在機器人、低空經(jīng)濟、智慧農(nóng)業(yè)、工程機械等領(lǐng)域都發(fā)揮著不可或缺的作用，隨著智能時代的到來，戴世IMU將迎來更為廣闊的市場前景。

關(guān)于戴世

DAISCH戴世，創(chuàng)立于2015年1月。公司致力于向汽車、機器人和更廣泛的領(lǐng)域提供高性能高穩(wěn)定性IMU、傳感器、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件等產(chǎn)品。

戴世的高精度IMU系列產(chǎn)品采用全溫域全量程標定工藝精心標定，能夠提供可靠的高精度roll, pitch, yaw測量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是自動駕駛、人形機器人和其他智能裝置的控制算法和智能策略不可或缺的。

戴世IFS3000汽車測試系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于制動測試，ADAS測試，操穩(wěn)測試，自動駕駛系統(tǒng)性能測試等場景。

憑借優(yōu)異的產(chǎn)品性能、可靠的運營體系和大規(guī)模交付能力，戴世贏得了每一家客戶的青睞，其中，許多客戶是所在領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)。