于自動駕駛而言車道連續(xù)定位是重中之重,晶振又做幕后英雄?
來源：http://www.sdyoujian.cn 作者：億金電子 2020年09月17
于自動駕駛而言車道連續(xù)定位是重中之重,晶振又做幕后英雄?
于自動駕駛的實(shí)現(xiàn)而言,車道連續(xù)定位技術(shù)乃是重中之重,它的主要作用就是在車輛行駛過程中自動對車輛目前的實(shí)時(shí)位置,以及周圍車道的獲取和上傳,然后再配合外景攝取,中央算法,從而實(shí)現(xiàn)車輛自動安全駕駛;在這整套系統(tǒng)的背后,有一個(gè)必不可少的元件,那就是石英晶振,它的輸出頻率信號是實(shí)現(xiàn)車道連續(xù)定位的關(guān)鍵所在.
如今,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)接收器技術(shù)正不斷克服其局限性.精度提升至幾十厘米,收斂時(shí)間(接收器在信號中斷和隨后重新獲取后達(dá)到預(yù)定精度水平所需的時(shí)間)提升至幾秒鐘.延遲(從測量位置到設(shè)備將此位置報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)之間的時(shí)間)大約為10毫秒.位置更新頻率也能做到10Hz以上.此外,通過更多技術(shù)改進(jìn),在城市峽谷、多層道路和其他具有挑戰(zhàn)性的場景中也能進(jìn)行定位.
然而,并不是所有的技術(shù)突破都是發(fā)生在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中的,單單是它的發(fā)展是無法實(shí)現(xiàn)車道連續(xù)定位的.在市場需求的影響下,硬件設(shè)備也在不斷的向市場靠攏,硬件尺寸逐漸縮小為適用于大眾市場的便攜式低功耗設(shè)備,其中就包括石英晶振產(chǎn)品,今年年中日本大真空就推出一款尺寸為1008mm的差分晶振;再一個(gè)就是無處不在的無線互聯(lián)網(wǎng)連接使GNSS校正服務(wù)能夠最大限度地減少電離層對GNSS精度的影響,而電離層影響正是GNSS誤差的主要來源.此外,國家層面和國際層面對于太空領(lǐng)域的投資為我們提供了為創(chuàng)新應(yīng)用量身定制的新衛(wèi)星系統(tǒng).這使得接收器能夠使用更多(可見)衛(wèi)星,進(jìn)而獲得關(guān)鍵性的優(yōu)勢.
在互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星等應(yīng)用上都有使用石英晶振,一般情況下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上使用的網(wǎng)絡(luò)通信晶振以及衛(wèi)星上使用的衛(wèi)星晶振都是性能較好的晶振產(chǎn)品,因?yàn)樗鼈儾粌H工作在復(fù)雜環(huán)境下,對精度等性能要求也較高.這樣才能輸出穩(wěn)定的頻率信號,從而維持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行.通常在無線通信及定位模塊都是使用石英晶體振蕩器,并且在光通信設(shè)備上會使用差分晶振等.現(xiàn)如今市場上也出現(xiàn)了低相噪小體積溫補(bǔ)晶振以及上文提到的新一代差分晶振.
這些進(jìn)步將使我們能夠?yàn)檐囕v配備最新一代多頻帶、多星座GNSS接收器,提供亞米級的精度(甚至可達(dá)幾十厘米),具體取決于應(yīng)用的要求.但是我們需要的并不僅僅是定位精度的提高.低延遲是新興應(yīng)用提出的另一項(xiàng)關(guān)鍵要求,例如”車輛到一切”(V2X)通信.在V2X中,車輛使用無線消息相互”交談”或與路邊基礎(chǔ)設(shè)施”交談”,并在合流和超車時(shí)傳遞關(guān)于移動位置的警告和信息,以及在交叉路口協(xié)商優(yōu)先權(quán).
這就是車道實(shí)時(shí)定位對于自動駕駛汽車的重要意義,而這一切都是基于石英晶振才能實(shí)現(xiàn)的,無論是和衛(wèi)星信息進(jìn)行連續(xù)交互的實(shí)時(shí)定位功能,還是和周圍其他車輛進(jìn)行位置信息交互的無線通信功能都需要石英晶振支持.
如上文所說,定位系統(tǒng)通常使用溫補(bǔ)晶振,然而在這個(gè)需要高精度,低時(shí)延的全球?qū)Ш叫l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中需要的是性能更加高級的溫補(bǔ)晶振來提供頻率信號;如精度更高,頻寬更大,相位噪聲更小等.
車道連續(xù)定位的意義何在?其中的重點(diǎn)就是實(shí)時(shí),但是這樣一來需要處理的數(shù)據(jù)量就會極具上升,會極大消耗CPU資源,所以這個(gè)時(shí)候就需要高精度以及高驅(qū)動功率的有源晶振才能夠滿足芯片快速,精準(zhǔn)的處理特性,從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)精確實(shí)時(shí)定位.
于自動駕駛的實(shí)現(xiàn)而言,車道連續(xù)定位技術(shù)乃是重中之重,它的主要作用就是在車輛行駛過程中自動對車輛目前的實(shí)時(shí)位置,以及周圍車道的獲取和上傳,然后再配合外景攝取,中央算法,從而實(shí)現(xiàn)車輛自動安全駕駛;在這整套系統(tǒng)的背后,有一個(gè)必不可少的元件,那就是石英晶振,它的輸出頻率信號是實(shí)現(xiàn)車道連續(xù)定位的關(guān)鍵所在.
然而,并不是所有的技術(shù)突破都是發(fā)生在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中的,單單是它的發(fā)展是無法實(shí)現(xiàn)車道連續(xù)定位的.在市場需求的影響下,硬件設(shè)備也在不斷的向市場靠攏,硬件尺寸逐漸縮小為適用于大眾市場的便攜式低功耗設(shè)備,其中就包括石英晶振產(chǎn)品,今年年中日本大真空就推出一款尺寸為1008mm的差分晶振;再一個(gè)就是無處不在的無線互聯(lián)網(wǎng)連接使GNSS校正服務(wù)能夠最大限度地減少電離層對GNSS精度的影響,而電離層影響正是GNSS誤差的主要來源.此外,國家層面和國際層面對于太空領(lǐng)域的投資為我們提供了為創(chuàng)新應(yīng)用量身定制的新衛(wèi)星系統(tǒng).這使得接收器能夠使用更多(可見)衛(wèi)星,進(jìn)而獲得關(guān)鍵性的優(yōu)勢.
在互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星等應(yīng)用上都有使用石英晶振,一般情況下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上使用的網(wǎng)絡(luò)通信晶振以及衛(wèi)星上使用的衛(wèi)星晶振都是性能較好的晶振產(chǎn)品,因?yàn)樗鼈儾粌H工作在復(fù)雜環(huán)境下,對精度等性能要求也較高.這樣才能輸出穩(wěn)定的頻率信號,從而維持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行.通常在無線通信及定位模塊都是使用石英晶體振蕩器,并且在光通信設(shè)備上會使用差分晶振等.現(xiàn)如今市場上也出現(xiàn)了低相噪小體積溫補(bǔ)晶振以及上文提到的新一代差分晶振.
這些進(jìn)步將使我們能夠?yàn)檐囕v配備最新一代多頻帶、多星座GNSS接收器,提供亞米級的精度(甚至可達(dá)幾十厘米),具體取決于應(yīng)用的要求.但是我們需要的并不僅僅是定位精度的提高.低延遲是新興應(yīng)用提出的另一項(xiàng)關(guān)鍵要求,例如”車輛到一切”(V2X)通信.在V2X中,車輛使用無線消息相互”交談”或與路邊基礎(chǔ)設(shè)施”交談”,并在合流和超車時(shí)傳遞關(guān)于移動位置的警告和信息,以及在交叉路口協(xié)商優(yōu)先權(quán).
如上文所說,定位系統(tǒng)通常使用溫補(bǔ)晶振,然而在這個(gè)需要高精度,低時(shí)延的全球?qū)Ш叫l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中需要的是性能更加高級的溫補(bǔ)晶振來提供頻率信號;如精度更高,頻寬更大,相位噪聲更小等.
車道連續(xù)定位的意義何在?其中的重點(diǎn)就是實(shí)時(shí),但是這樣一來需要處理的數(shù)據(jù)量就會極具上升,會極大消耗CPU資源,所以這個(gè)時(shí)候就需要高精度以及高驅(qū)動功率的有源晶振才能夠滿足芯片快速,精準(zhǔn)的處理特性,從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)精確實(shí)時(shí)定位.
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