安森美推出超声波测距创新方案,助力多领域感知能力升级
超声波传感器因具备成本可控、环境适应性广和近距离探测精度高等优势,在智能感知系统中扮演着关键角色。在自动驾驶、智能制造以及新能源转型等多重趋势推动下,这一技术正不断突破应用边界,展现出更高的精准度、更强的多功能性及更优的融合能力,为多样化应用场景提供坚实的感知支撑。
面对日益复杂的安全关键场景,传统超声波传感器已难以满足实际需求。行业正通过硬件升级与算法优化,实现性能的显著跃升。在自动驾驶与机器人交互等应用中,厘米级测距已成为基本标准,同时系统还需应对灰尘、湿气和温度变化等环境干扰。为此,新一代传感器在提升信噪比和动态范围的同时,集成自动校准和温度补偿等功能,以增强环境适应性,并通过多传感器融合提升整体应用精度,尤其在车载和工业机器人领域尤为明显。
展示多传感器协同工作的泊车辅助系统用例
在传感融合与人工智能技术共同驱动下,安森美的Treo平台实现了高精度超声波传感的迭代升级。
深耕超声传感领域,安森美持续引领技术创新
自2007年起,安森美不断深耕超声波传感技术,其控制器模块能够精准测量距离,广泛应用于包括汽车泊车辅助、紧急自动制动和盲点检测在内的多种场景。该控制器不仅帮助驾驶员精准停车,还能在检测到潜在碰撞风险时及时触发制动,减少事故风险。
如今,安森美已将超声波传感器技术推进至第六代。最新推出的基于65nm工艺的Treo平台产品,将测距精度提升至传统方案的两倍。同时,该传感器支持原始数据输出,为融合摄像头与超声波数据的AI算法提供基础支撑。
从板级到芯片级集成,系统复杂性显著降低
Treo平台实现了从PCB级到芯片级的集成跃迁,通过集成完整安全架构与传感器阵列,大幅简化系统集成难度。在机器人领域,其超声波传感器能够穿透遮挡物,探测关节位置,结合AI算法实现类人级的手势识别与物体抓取操作。此外,该平台还能构建“安全气泡”机制,帮助机器人在运动过程中规避碰撞风险。
安森美的第六代超声波控制芯片支持原始数据输出,符合AK2标准,是首款真正支持基于AI的测量后处理与传感器融合的控制芯片。在多传感器融合方面,安森美打造了“超声波 + MEMS + 图像传感”协同架构。第七代控制芯片将超声波传感器与MEMS麦克风并置,实现对紧急车辆警报的识别;结合HyperLux图像传感器与iToF深度传感器,并通过NVIDIA仿真环境整合数据,为自主移动机器人提供SLAM导航与定位的多维感知支撑,增强系统可靠性。
环境适应性创新,提升极端条件下的可用性
安森美进一步将超声波技术与清洁功能结合,通过集成压电装置实现传感器表面的高频振动,可有效清除雨滴、污垢和积冰,确保机器人在户外或工业恶劣环境中持续稳定运行。这项技术同样适用于自动驾驶系统,解决了极端天气条件下感知信号不可靠的问题。
多域应用落地,覆盖汽车、机器人与工业场景
在汽车领域,安森美超声波传感器已实现从外部感知到内部监测的全面覆盖。在车外,其作为ADAS系统的重要组成部分,支撑低速泊车、盲点监测及路面湿滑检测等功能,并通过优化制动策略提升行驶安全性;在车内,可识别乘客体型与位置,优化安全气囊展开逻辑,并通过监测呼吸与心跳信号评估驾驶员状态,以响应日益严格的车载安全法规。
针对2025年人形机器人量产的关键节点,安森美推出了涵盖感知与安全控制的完整解决方案。其超声波传感器不仅用于机器人灵巧手的精细操作与避障,还可实时监测电池状态并触发安全响应。例如,当检测到电量不足可能导致系统失衡时,可即时发送信号,配合eFuse电子保险丝实现故障隔离。
在工业场景中,安森美方案适用于多种设备,如仓储AMR机器人与农业采摘机器人。在仓储环境中,其超声波传感器用于测量货架与货物距离,提升搬运效率;在户外割草机器人上,结合图像传感实现地形识别和障碍规避。此外,其LED状态灯与地面投影技术解决了人机协作中的安全交互问题。
未来趋势:更精准、更智能、更集成
随着智能化技术的不断演进,超声波传感器正朝着更精确、更智能、更集成的方向发展。在性能方面,安森美通过MEMS工艺与先进算法优化,将测距精度提升至毫米级,并进一步降低功耗与体积;在功能方面,集成温度、湿度和材质识别能力,实现多参数环境感知;在生态层面,与工业互联网及车联网深度融合,借助边缘计算实现数据的实时处理与决策。
构建完整生态系统,助力客户高效开发
为加快客户产品开发进程,安森美打造了包含评估套件、仿真工具与技术支持的完整生态。其FoxPro可视化工具可直观展示传感器数据与系统状态,帮助工程师快速调试算法。通过与NVIDIA等伙伴合作,构建仿真环境,显著降低了多传感器融合系统的开发难度。
随着自动驾驶等级的提升,对超声波传感器的测距精度与图像传感器的分辨率提出了更高要求。然而,性能提升往往意味着更高的研发与制造成本。如何在性能与成本之间取得平衡,是当前行业面临的重要挑战。安森美通过技术创新降低了整体方案成本,例如其超声波方案只需一颗主控即可驱动12颗传感器,相比传统需使用两颗主控的方案,显著节省成本。同时,其为业内唯一具备恶劣环境下传感器自清洁能力的方案,无需额外硬件投入即可维持传感可靠性。