自動(dòng)駕駛是如何感知距離的?自動(dòng)駕駛感知距離的方式有哪些?
自動(dòng)駕駛可以說(shuō)發(fā)展的越來(lái)越好,同時(shí)自動(dòng)駕駛也是各大公司爭(zhēng)相研究的對(duì)象之一。為增進(jìn)大家對(duì)自動(dòng)駕駛的認(rèn)識(shí),本文將詳細(xì)介紹自動(dòng)駕駛是如何感知距離的。如果你對(duì)自動(dòng)駕駛或是對(duì)本文內(nèi)容具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、基于毫米波雷達(dá)測(cè)距
基于毫米波雷達(dá)的距離估計(jì)毫米波雷達(dá)在技術(shù)上已經(jīng)非常成熟,最早開(kāi)始應(yīng)用于自適應(yīng)巡航領(lǐng)域。在英飛凌推出24GHZ單片雷達(dá)方案之后,毫米波雷達(dá)被應(yīng)用到了ADAS的各個(gè)模塊中,在全球范圍內(nèi),毫米波雷達(dá)的出貨量達(dá)到了千萬(wàn)級(jí)。在自動(dòng)駕駛汽車(chē)的距離估計(jì)中都使用了毫米波雷達(dá)作為傳感器,來(lái)進(jìn)行周邊障礙物的識(shí)別和測(cè)距等工作。
如今,全球市場(chǎng)范圍內(nèi)的毫米波雷達(dá)份額主要被國(guó)外第一梯隊(duì)的供應(yīng)商壟斷,如博世、大陸等,而隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展,像國(guó)內(nèi)的華域汽車(chē)這樣的供應(yīng)商也都在布局發(fā)力毫米波雷達(dá)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,到2025年預(yù)計(jì)約為320億。
毫米波雷達(dá),即工作在毫米波波段探測(cè)的雷達(dá),其實(shí)質(zhì)是電磁波,波長(zhǎng)約為1-10mm,毫米波雷達(dá)通過(guò)將毫米波發(fā)射出去,然后接受回波,根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差來(lái)測(cè)得前方障礙物的位置和距離?;诤撩撞ɡ走_(dá)的距離估計(jì)方法,主要以FMCW調(diào)制方法來(lái)進(jìn)行測(cè)量距離。
其原理是通過(guò)振蕩器來(lái)形成連續(xù)變化的信號(hào),對(duì)于發(fā)出的信號(hào)和接收的信號(hào),它們之間會(huì)形成頻率差,而該頻率差值與毫米波的發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間的差值之間呈線(xiàn)性相關(guān),只需要測(cè)量頻率差,就可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與前方物體距離的測(cè)量估計(jì)。
毫米波雷達(dá)在ADAS上應(yīng)用廣泛,主要用于自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)、前方碰撞預(yù)警(FCW)、主動(dòng)車(chē)道控制(ALC)、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)(BSD)、變道輔助(LCA)等,其具有一定的抗干擾能力,易于穿透雨雪天氣,適應(yīng)性較好,可以全天候工作,技術(shù)相對(duì)成熟,成本較低等優(yōu)勢(shì)。但是也具有分辨率低等不足。毫米波雷達(dá)已經(jīng)成為了自動(dòng)駕駛汽車(chē)距離估計(jì)中不可或缺的主力傳感器。
二、基于激光雷達(dá)測(cè)距
基于激光雷達(dá)的距離估計(jì)隨著自動(dòng)駕駛汽車(chē)的不斷演進(jìn),激光雷達(dá)由于其獨(dú)特的3D環(huán)境建模,已經(jīng)成為L(zhǎng)3及以上自動(dòng)駕駛汽車(chē)中必不可少的傳感器。從機(jī)械式到混合固態(tài),再到純固態(tài)激光雷達(dá),激光雷達(dá)的成本隨著科技的發(fā)展在不斷的降低,正在向小型化、ASIC集成化方向發(fā)展,將是自動(dòng)駕駛傳感器最核心的部分。
目前自動(dòng)駕駛汽車(chē)測(cè)試車(chē)輛多數(shù)為機(jī)械式激光雷達(dá),但是機(jī)械式激光雷達(dá)的成本高、且生產(chǎn)工藝復(fù)雜,壽命短,很難滿(mǎn)足未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車(chē)苛刻的要求?;旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)屬于激光雷達(dá)由機(jī)械式向純固態(tài)激光雷達(dá)過(guò)渡的中間產(chǎn)品,而固態(tài)激光雷達(dá)主要為MEMS、OPA和3D Flash三類(lèi),其調(diào)試可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、且不存在機(jī)械式旋轉(zhuǎn)部件,在成本、實(shí)用性方面有大幅提升,固態(tài)激光雷達(dá)必將是未來(lái)激光雷達(dá)發(fā)展的趨勢(shì)。
基于激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)距離估計(jì),其原理是是以激光作為載波,它是工作在光頻波段的雷達(dá)。其工作原理是向被測(cè)物體發(fā)射激光束,然后將接收到的回波與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,獲得被測(cè)物體的有關(guān)信息,如被測(cè)物體的距離、方位等信息。
激光雷達(dá)主要用于獲取景深信息、障礙物檢測(cè)、目標(biāo)識(shí)別等,其主要優(yōu)點(diǎn)是可以多周邊物體進(jìn)行3D建模,來(lái)形成高清圖像,方便計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和識(shí)別,還兼具方向性好、無(wú)電磁干擾、獲取信息量全面以及探測(cè)精確等優(yōu)點(diǎn),但是容易受環(huán)境影響、不良天氣下精度下降難以識(shí)別障礙物、且成本較高?;跀z像頭的距離估計(jì)在自動(dòng)駕駛汽車(chē)距離估計(jì)中,攝像頭起著至關(guān)重要的作用,被稱(chēng)為自動(dòng)駕駛的眼睛。攝像頭技術(shù)最為成熟,在車(chē)輛上的應(yīng)用最早,作為ADAS階段主要的視覺(jué)傳感器,包括單目攝像頭、雙目攝像頭等。
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