這篇文章由 Planet Analog 主編 Steve Taranovich 撰寫，原文於 2018 年 8 月 10 日發表在 Planet Analog 網站。了解更多有關 eGaN 技術 和 EPC GaN 解決方案在 LiDAR 的應用。

我對於推廣電動車有著病態的興趣；Formula E 賽車對於像我這樣的科技迷來說是最令人興奮的場所之一。在本博客結尾的連結中，可以看到我撰寫的有關 Formula E 的一些文章。

最近吸引我注意的是在義大利羅馬舉行的 Formula E 賽道上的一段 ROBORACE 視頻：

我認為 ROBORACE 是我所見過的最具吸引力的賽車運動之一，它推動了安全且實用的電動車所需的技術。其獨特性在於這些賽車是無人駕駛且電動的。車輛的完全自主性正在推進軟件、傳感器和處理電子設備的發展，這將導致實用且安全的人類可操作和自動駕駛的電動車。

ROBORACE 車輛設計師是 Daniel Simon，他為《創：光速戰記》、《遺落戰境》和《美國隊長》等電影做出了技術貢獻（這些都是我最喜歡的電影之一）。

請觀看這段 ROBORACE 車輛的 YouTube 視頻：

DEVBOT

DEVBOT 是一款開發車輛，使 ROBORACE 團隊能夠開發他們獨特的軟件並與車輛硬件進行聯合測試。這輛車配備了一個 GPS 單元、5 個 LiDAR 傳感器、18 個超聲波傳感器和 6 個 Blackfly AI 攝像頭。

LiDAR

LiDAR 在自動駕駛中有一些經過測試的優勢。它在實施自動剎車、物體檢測、碰撞避免等系統中被證明是有用的。汽車中的 LiDAR 可能有高達 60 米的範圍（取決於所使用的傳感器類型）。

公平地說，LiDAR 單元可能很重、體積龐大且昂貴。此外，大氣條件如雨或霧可能會影響這些系統的覆蓋範圍和準確性。最近的固態 LiDAR 相對較小且價格便宜。

DEVBOT 中的 LiDAR 似乎是一款 Valeo SCALA 設計，通過 ibeo 銷售。

看看這段視頻

迄今為止，自動駕駛賽車一直在相對受控的條件下進行展示。例如，DEVBOT 曾在封閉賽道上與人類進行圈速比較。當時賽道上沒有其他車輛。這可能有悖常理，但在封閉賽道上快速行駛比在舊金山的交通中穿梭要容易得多。賽車是自動駕駛的一個令人興奮的案例，但它面臨的挑戰比在城市高峰期的瘋狂駕駛者中間避險要小。

另一個自動駕駛賽車的例子可以在 (這裡) 找到。文章確認該車使用了一個 Velodyne LIDAR 單元。參見參考資料 1、2 和 3。

RADAR

看起來 RADAR 是來自 Delphi 的電子掃描系統。參見這篇 Mathworks 文章：Delphi 開發雷達傳感器對齊算法，用於汽車主動安全系統。 將 LiDAR 和 RADAR 等多個傳感系統結合使用，將有助於確保車輛能夠在多種不同的環境條件下運行。

Analog Devices 有一個出色的相控陣 RADAR 解決方案；觀看以下視頻：

為何在 LiDAR 中使用 GaN？

Efficient Power Conversion (EPC) 的 eGaN FETs 提高了對自主性和真實駕駛條件至關重要的分辨率。業界有很多 GaN FETs，但我對 EPC 偏愛有加，因為他們的 無封裝技術、才華橫溢的技術團隊，以及他們在教育業界有關 GaN 技術及其應用 的努力。

eGaN FETs（現在是 ICs）被用於所有自動駕駛汽車的 LiDAR 系統，現在也被用於自動駕駛賽車，因為它們 實現了更高的分辨率（由於極短的激光脈衝）、更快的圖像速度（由於短脈衝激光），以及在極高電流下以高精度看到更遠的距離的能力。

據報導，所有自動駕駛車輛製造商都在使用 Efficient Power Conversion 的 eGaN 電力元件。

大腦

NVIDIA Drive，可擴展的自動駕駛平台。該系統融合了來自多個攝像頭以及 LiDAR、RADAR 和超聲波傳感器的數據。通過這種方式，算法可以對圍繞車輛的環境進行全方位的 360 度視圖。

ROBORACE 和 DevBot 車輛上的傳感器位置

訪問 imgur 網站，了解更多有關 ROBORACE 和 DevBot 車輛上的傳感器布置：

前兩張圖片是最終版 ROBORACE 賽車的渲染圖，顯示了傳感器的位置和傳感器的視野。在第二張圖片中，賽車朝向右側。超聲波顯示為白色，LiDAR 顯示為藍色，攝像頭顯示為黃色，雷達顯示為紅色。

最後的 4 張圖片顯示了 Devbot 上的傳感器佈局。現在我們可以清楚地看到一些傳感器的佈局。首先是超聲波傳感器。這些是金屬支架中的白色小點，可以看到它們懸掛在前翼頂部下方。有：

• 6 個位於車輛前部
• 6 個位於車輛後部
• 每側 3 個

5 個 LiDAR 傳感器似乎被放置在：

• 2 個面向前方和側面的（分別位於前方兩角）
• 2 個面向後方和側面的（分別位於每個前輪後方）
• 1 個面向後方（位於後擴散器中心上方）

車輛前部有 2 個攝像頭；一個是 AI 攝像頭，用於計算機視覺，另一個是給駕駛員和團隊查看的（每個攝像頭位於前部 LiDAR 旁邊）。車頂上還有一個攝像頭（可能是廣角的？）。根據視野圖，應該在每個 LiDAR 處放置攝像頭，但我們無法看到後視攝像頭或後視側向 LiDAR 旁邊的攝像頭。

此外，還有 2 個 RADAR 可見——一個位於前中心，另一個位於後中心，在後 LiDAR 傳感器上方。

車輛周圍還有 18 個超聲波傳感器，用於感應車輛非常靠近的物體。

觀看下面這些 ROBORACE YouTube 視頻：

在上面的视频中提到，前部 RADAR 已經隱藏在車身內（在雷達可以穿透的材料後面）。

Quanergy 使用了 EPC 的 eGaN 技術與 梅賽德斯-賓士 一樣，將他們的 LiDAR 傳感器隱藏在車身內。

Rick Pierson, Senior Manager, Digital Marketing