高精定位是實(shí)現(xiàn)高級輔助駕駛和自動(dòng)駕駛應(yīng)用的必要條件之一。車輛要實(shí)現(xiàn)L2+ 的自動(dòng)駕駛體驗(yàn)，就需要根據(jù)不同的應(yīng)用場景、不同的精度要求和不同的功能安全等級，來選擇系統(tǒng)所搭載的硬件類型。

在高精定位的應(yīng)用中，有兩種關(guān)鍵的定位方案相輔相成：

一是通過環(huán)境感知傳感器，如激光雷達(dá)和攝像頭采集環(huán)境信息，結(jié)合高精特征地圖來實(shí)現(xiàn)定位功能。這使得車輛在城市道路中能規(guī)劃最合適的路徑，精準(zhǔn)避障。

二是通過GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）實(shí)時(shí)獲取衛(wèi)星信號，再結(jié)合RTK（實(shí)時(shí)差分定位）服務(wù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償校準(zhǔn)來進(jìn)行空曠路段高速行駛的導(dǎo)航。

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

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

IMU 的核心零部件為陀螺儀和加速度計(jì)。陀螺儀用以獲取運(yùn)動(dòng)體的角速度并測量其角度變化，加速度計(jì)用以獲取運(yùn)動(dòng)體的線性加速度并測量其速度變化。慣性導(dǎo)航解算軟件通過積分運(yùn)算、姿態(tài)矩陣計(jì)算等方法，計(jì)算出地理坐標(biāo)系下運(yùn)載體的速度、位置和姿態(tài)。

作為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)INS（inertial navigation system）中的核心器件，IMU不受外界環(huán)境的影響，根據(jù)慣性數(shù)據(jù)為現(xiàn)有技術(shù)提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)補(bǔ)充，使得系統(tǒng)高精組合導(dǎo)航得以實(shí)現(xiàn)。

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(nèi)部集成三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，符合車規(guī)級AEC-Q100 Grade2，為系統(tǒng)提供高精度和高可靠性的慣性測量數(shù)據(jù)。

SMI240 主要參數(shù)

博世SMI240完全按照ISO26262:2018 標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)，內(nèi)部集成功能安全控制器（SCON），可對芯片近100個(gè)內(nèi)部信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并提供16位數(shù)據(jù)長度的加速度和角速度信號，適用于系統(tǒng)滿足ASIL-B等級功能安全要求的L2+的自動(dòng)駕駛等應(yīng)用。

功能安全數(shù)據(jù)

SMI240集高性能和高集成度于一體，不僅能實(shí)現(xiàn)6軸慣性測量，還完美實(shí)現(xiàn)了低噪聲和高穩(wěn)定性的統(tǒng)一：陀螺儀噪聲控制在± 0.1 °/s、加速度計(jì)噪聲低至± 4mg的同時(shí)，Allan 方差指標(biāo)陀螺儀 < 5 °/h、加速度計(jì) 50 ug，再車輛運(yùn)行中始終能保持精確穩(wěn)定的數(shù)據(jù)輸出。

博世一直以來都是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(xiàng)專利及專利申請。憑借領(lǐng)先的MEMS技術(shù)和深厚的整車系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，博世致力于為客戶提供高性能、高質(zhì)量的產(chǎn)品和專業(yè)的服務(wù)支持。