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          自動駕駛汽車傳感器超強解讀

          日期: 2020-01-05
          瀏覽次數: 46

          ? (molex連接器)自動駕駛技術主要分為三大部分:感知、決策和控制。自動駕駛系統通過傳感器感知車輛當前所處狀態(位置、周圍車輛、行人障礙物等),由決策算法得出最優的行駛策略,最終由控制部分將此策略轉換為車身部件實際操作。圖1表示自動駕駛系統的基本工作原理。在實際應用中,由感知系統和高精度地圖可實現對車輛行駛位置精確定位(SLAM),感知系統為自動駕駛車輛提供周圍車輛、行人、車道線等環境信息,為規控系統計算最優行駛策略提供依據。

          ??自動駕駛汽車傳感器超強解讀

          當前自動駕駛系統傳感器主要包括:

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          • 攝像頭

          • 紅外傳感器

          • 毫米波雷達

          • 中短距離 毫米波雷達

          • 長距離 毫米波雷達

          • 激光雷達

          • 超聲波雷達

          ??攝像頭,功能類似數碼相機,感光芯片每秒記錄N組(幀)數字形式的圖像,通過車載以太網或LVDS方式發送給自動駕駛系統的計算機,計算機通過圖像識別技術分析數據,進而判斷車輛周圍狀況。攝像頭技術對應傳統的人眼視覺,應用中攝像頭形式包括單目、雙目和三目,根據攝像頭安裝的位置分為前視、后視、環視和車內監控攝像頭;紅外傳感系統是用紅外線為介質的測量系統;毫米波雷達,通過發送電磁波(毫米波),測量反射波從發射到接收的時間,計算車輛到各個目標的距離。雷達的多普勒效應可以用以測量目標速度。毫米波雷達抗干擾能力強,作用范圍大,但不能對目標進行識別,分辨率較低;激光雷達,發射激光(波長600~1000nm),通過反射脈沖的飛行時間(TOF)測量距離,激光雷達在短時間內可發送大量激光脈沖,通過旋轉鏡頭方式構建周圍較大掃描區域內的3D點云數據。激光雷達不僅作用距離大,還可以測量速度,而且具備很好的目標識別能力,缺點是成本較高;超聲波雷達,測量發射超聲波(>20kHz)反射回來的時間,從而判斷障礙物的存在和距離。超聲波雷達的缺點是作用距離短,傳輸依賴介質,速度慢,只適用于低速下的停車輔助。

          ??由工作機制決定的固有屬性,讓不同傳感器適用于不同的應用場景。沒有一種傳感器可以滿足自動駕駛所有類型的任務,在實際應用中要結合不同傳感器的優勢,利用傳感器融合技術,為自動駕駛汽車提供全面、及時和準確的周邊環境信息,便于自動駕駛系統作出最準確的決策。圖2列出2013年歐洲市場OEM廠商針對特定輔助駕駛(ADAS)功能的傳感器選擇情況。

          ??自動駕駛汽車傳感器超強解讀

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          傳感器分布

          ??在自動駕駛汽車上,傳感器的分布、功能及作用范圍大致如圖3所示。由圖可以看出不同類型的傳感器作用的范圍(距離 & 角度)有所差別,應用中需要使用多個不同類別的傳感器,分布在車身的不同位置以實現對車輛周圍環境360°無死角覆蓋。例如,Google自動駕駛汽車Waymo上部署有 3 個激光雷達、9 個攝像頭,x 個毫米波雷達。

          自動駕駛汽車傳感器超強解讀

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          傳感器特性比較

          表1是根據公開資料整理的不同類型自動駕駛傳感器的特性對比。

          自動駕駛汽車傳感器超強解讀


          傳感器成本

          ? ?當前自動駕駛/ADAS的關鍵部件,比如高精度慣導、激光雷達的成本非常之高,Google無人駕駛車上使用的 Velodyne 64線激光雷達價格高達 $75,000,整套設備成本在 $150,000 左右。隨著市場化和技術的發展,激光雷達等傳感器成本必然會逐漸下降。在激光雷達領域,Velodyne已推出低成本的16線產品,售價 $8,000;創業公司 Quanergy 也承諾將推出成本 $250 左右的低成本激光雷達。

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          市場趨勢

          對于未來全球ADAS功能裝車量和傳感器數量發展的預計。

          自動駕駛汽車傳感器超強解讀

          自動駕駛汽車傳感器超強解讀


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