安森美推出超声波测距创新方案,推动多领域感知系统升级
凭借成本效益高、适应性强及近距离探测精准等优势,超声波传感器在智能感知系统中扮演关键角色。随着自动驾驶、智能制造及新能源产业的快速发展,超声波传感器正在突破传统应用边界,向高精度、多功能与融合化方向演进,为多领域应用提供核心感知能力。
传统超声波传感器已难以满足高可靠性场景的需要。行业正通过硬件优化与算法改进实现性能跃升。在自动驾驶与机器人交互等复杂场景中,系统对测距精度提出了厘米级要求,同时需要应对灰尘、湿气与温变等环境挑战。为此,现代传感器需具备更高的信噪比(SNR)与动态范围,集成自动校准、温度补偿等机制,以增强环境适应性。与此同时,多传感器融合正成为提升系统性能的关键路径,尤其在汽车、机器人及工业自动化领域。
多传感器协同的泊车辅助系统
在停车辅助等应用中,多个超声波传感器协同工作,为系统提供更全面的距离信息。
融合AI的Treo平台实现传感升级
安森美(onsemi)自2007年起深耕超声波传感技术,其控制器基于超声波原理提供精确测距数据,支持多种应用场景,包括汽车泊车辅助系统、自动紧急制动系统及盲点检测系统等。
如今,安森美的超声波技术已进化至第六代。其基于65nm工艺的Treo平台产品将精度提升至传统方案的两倍。新一代传感器还具备原始数据输出能力,为异构数据融合与AI算法集成奠定基础。
从板级到芯片级的集成跃迁
该平台实现了从传统PCB集成向芯片级集成的转变,通过整合完整安全机制与传感器阵列,有效降低系统复杂度。在机器人灵巧手领域,其超声波传感器可穿透遮挡检测指关节位置,结合AI算法实现类人化操作与抓取,同时构建“安全气泡”,降低运行中碰撞风险。
安森美第六代控制芯片支持AK2标准,具备原始数据输出功能,是首款实现AI驱动数据后处理与传感器融合的超声波控制芯片。在多传感器融合方面,安森美打造了“超声波+MEMS+图像传感”协同方案:第七代产品将超声波与MEMS麦克风集成,实现警笛声识别等高级功能;与HyperLux图像传感器及iToF深度传感器结合后,通过NVIDIA仿真环境整合多维数据,为自主移动机器人的SLAM导航系统提供精准定位支持。
创新技术拓展应用场景
安森美还将超声波技术与压电清洁装置结合,实现高频振动清洁功能,可去除表面雨滴、污渍与积冰,确保机器人在恶劣环境中持续稳定运行。该技术同样适用于自动驾驶系统的环境感知模块,解决了极端天气下的感知可靠性难题。
全面覆盖汽车内外感知需求
安森美的超声波传感器解决方案已实现从车外到车内感知的全覆盖。在车外,其作为ADAS系统的重要组件,支持低速泊车、盲点监测与路面湿滑检测等功能,提升驾驶安全性;在车内,系统可检测乘员体型及位置,优化气囊部署策略,并通过呼吸与心跳监测判断驾驶员状态,满足日趋严格的车载安全法规。
面向人形机器人的全栈解决方案
为应对2025年人形机器人量产的关键节点,安森美提供覆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灵巧手的高精度操作与避障,还能监测电池状态并触发安全响应。例如,当检测到机器人因电量不足而失衡时,系统可迅速发送信号停止危险动作,并通过eFuse电子保险丝进行故障隔离。
工业场景中的多样化应用
在工业自动化中,安森美方案广泛应用于仓储AMR机器人、农业采摘机器人等多种设备。在仓储环境中,其传感器用于货物与货架的距离测量,确保搬运精度;在户外割草机器人上,则结合图像传感实现地形识别与障碍物规避。此外,安森美的LED状态灯与地面投影技术,也为人机协作场景提供了直观安全交互。
未来:超声波传感的进一步演化
随着智能技术不断深入,超声波传感器正迈向更高精度、更强智能与更高集成度的发展阶段。安森美在性能方面通过MEMS工艺改进与算法优化,推动测距精度向毫米级迈进,同时持续降低功耗与体积;在功能方面,系统将集成更多环境感知能力,实现温度、湿度与材质等多参数检测;在生态层面,技术将进一步融入工业互联网与车联网体系,借助边缘计算提升数据处理效率。
此外,为加快客户开发进程,安森美构建了涵盖评估套件、仿真工具与技术支持的完整生态系统。其FoxPro可视化工具可直观展示传感器数据与系统状态,帮助工程师高效调试算法。同时,与NVIDIA等合作伙伴共建仿真环境,有效降低多传感器融合系统的开发门槛。
随着自动驾驶等级的提升,对超声波传感器的精度与图像传感器的分辨率要求也在不断提高。然而,性能提升通常伴随更高的制造成本与研发投入,如何在二者间找到平衡点,以推动技术普及,是行业亟待解决的问题。安森美通过技术创新优化整体方案成本,例如其超声波方案可通过单颗主控芯片驱动12颗传感器,相较传统需两颗高成本主控的方案更具优势。同时,其自清洁功能可在恶劣环境下运行,无需额外硬件投入。