在前篇中，我們介紹了村田制作所（以下稱“村田”）利用其慣性傳感器所具備的低噪聲、高感度、高穩定性的特長，正在進行可應用于高級駕駛輔助系統（ADAS）及無人駕駛汽車控制的技術開發。村田一直以來都致力于提高汽車傳感器供應所需的安全性和可靠性，確保穩定的供應體制等。然而，在未來由系統掌管人身安全的無人駕駛汽車方面，慣性傳感器需具備比目前更高的安全性和可靠性。在后篇中，我們向負責產品開發的工程師們詢問了為實現用于無人駕駛汽車的更安全可靠的傳感器，村田正在進行怎樣的努力。

深入開發傳感器的利用技術，強化安全性

――為了實現無人駕駛汽車，你們正在通過哪些技術開發工作來提高慣性傳感器的安全性和可靠性呢？首先，為了提高慣性傳感器元件本身的精度，必須在結構設計上下一番工夫。另外，對于從接收自傳感器的信號獲取檢測位置的必要信息時的信號處理，也需要實現可應用于無人駕駛的高精度，以及可承受惡劣環境的穩定性。

在信號處理方面，我們還進行了安全性和可靠性方面的處理，確保在接收自傳感器的信號中摻雜了異常信號時，可以判斷是應該將其作為噪聲忽略，還是作為錯誤處理。為了進行適當的處理，我們需要開發一套處理方法，在考慮所使用的傳感器的特性的基礎上，確保能夠滿足客戶提出的技術要求。進行這些信號處理的半導體晶片（ASIC）和固件都是由村田獨自開發的。

在性能安全方面，也需要加大開發力度。慣性傳感器是正確了解汽車位置和方向所不可或缺的元件，必須要確保其性能萬無一失。因此，客戶會制作將多個慣性傳感器安裝在一起的冗長結構的慣性測量單元（Inertial Measurement Unit：IMU），以保證其中一個傳感器出現問題時整體性能不會失靈。實際安裝到汽車上時，有時可能也需要將安裝了村田的傳感器的控制模塊和其他模塊組合到一起整合系統。我們需要將這種利用方法也考慮在內，理解運用傳感器特性的使用方法和信號處理，以及客戶的使用方法，努力制造便于使用的傳感器。

通過在公路上的實際測試，提高加強安全性的技術

――為安全的無人駕駛汽車提供輔助作用的傳感器的開發原來不僅限于元件呢。為了實現更加安全的系統，你們正在進行哪些工作呢？

我們使用已經開發的慣性傳感器試著制作了IMU，并將其實際安裝到汽車中，然后在芬蘭進行了公路測試。目前我們正在驗證測試效果，同時正在加強元件和系統的開發。

在實際測試中，我們讓汽車在高速公路上以時速80km，在一般公路上以時速40km行駛，其間反復GPS開啟20秒、關閉10秒的過程，以驗證僅依靠慣性傳感器讓汽車自行行駛時會產生多少誤差。目前，我們已檢測出汽車即使在關閉GPS的狀態下自行行駛，在高速公路上的實際位置誤差能保持在30cm之內，而在路面狀況較差的一般公路上也能保持在50cm以內。也就是說，這種誤差不會超出車道范圍。

使用慣性傳感器的IMU實際測試

但是，即使已經證實汽車可以在10秒內自行行駛，也還不能將慣性傳感器運用于無人駕駛汽車。因為在現實的道路上，會有一些地方在很長一段距離內都接收不到GPS信號。

比如，首都高速公路中央環狀線上的山手隧道全長約18km。即使事先設想了在遇到危險情況時汽車會靠到路肩避難或緊急停止，僅依靠慣性傳感器進行無人駕駛的精度也至少需要保持數公里。換算成時間的話，僅依靠慣性傳感器自行行駛時，至少需要維持幾分鐘的時間。另外，實際行駛時會接收許多外界干擾噪聲，對于這一點也必須采取相應措施。

針對無人駕駛的技術將帶動其他領域的革新

――今后，村田的慣性傳感器會實現怎樣的進步，并會在哪些領域中擴大應用范圍呢？

剛才提到了山手隧道，如果僅依靠慣性傳感器行駛完全程，需要汽車能保持10分鐘以上的高精度位置檢測。就算使用價格不菲的航空器用光纖陀螺，也不能保證能否實現這一點。我們目前考慮的方法是提供可達到這種精度并且價格合理的MEMS慣性傳感器，為此我們將不懈努力。

此外，我們認為隨著無人駕駛汽車的普及，運用于其中的技術在成熟后也可以帶動農業機械和建筑機械的革新。實現無人駕駛后，農業機械就能減少機體體積，并根據農作物的生長狀況和耕地狀態進行極為細化的農業生產。我們在今后的技術開發過程中也會考慮到這些無人駕駛汽車技術在其他領域的應用。

推廣高精度傳感器技術的利用，為解決社會問題貢獻力量

我們預感在不久的將來，無駕駛員的完全無人駕駛汽車將作為生活、商業及社會活動的輔助工具得到普及。但是，在此之前還有許許多多的技術難題有待解決。其中一個難題就是慣性傳感器的高精度化、安全性和可靠性的提高。

負責開發慣性傳感器的村田的技術人員們將繼續提高技術，通過提供高精度、便于使用的傳感器為社會發展作出貢獻。對于村田推動無人駕駛汽車進步的技術開發，今后也請拭目以待。

責任編輯：haq