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多传感器融合是自动驾驶的未来

2017-07-14 10:02
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毫米波的波长介于厘米波和光波之间, 因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点:

1)同厘米波导引头相比,毫米波导引头具 有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点;

2)与红外、激光等光学导引头相比,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,传输距离远,具有全天候全天时的特点;

3)性能稳定,不受目标物体形状、颜色等干扰。毫米波雷达很好的弥补了如红外、激光、超声波、 摄像头等其他传感器在车载应用中所不具备的使用场景。

毫米波雷达的探测距离一 般在 150m-250m 之间,有的高性能毫米波雷达探测距离甚至能达到 300m,可以满足汽车在高速运动时探测较大范围的需求。与此同时,毫米波雷达的探测精度较高。

毫米波雷达应用于自适应巡航

这些特性使得毫米波雷达能够监测到大范围内车辆的运行情况,同时对于前方车辆的速度、加速度、距离等信息的探测也更加精准,因此是自适应巡航(ACC)、自动紧急刹车(AEB) 的首选传感器。

目前 77GHz 毫米波雷达系统单价大约在 250 欧元左右,高昂的价格限制了毫米波雷达的车载化应用。

激光雷达:功能强大

激光雷达性能精良,是无人驾驶的最佳技术路线。激光雷达相对于其他自动驾驶传感器具有非常优越的性能:

  1. 分辨率高。激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率,这意味着激光雷达可以利用多普勒成像技术获得非常清晰的图像。

  2. 精度高。激光直线传播、方向性好、光束非常窄,弥散性非常低,因此激光雷达的精度很高。 

  3. 抗有源干扰能力强。与微波、毫米波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同,自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多,因此激光雷达抗有源干扰的能力很强。 

激光雷达的空间建模

三维激光雷达一般安装在车顶, 可以高速旋转,以获得周围空间的点云数据,从而实时绘制出车辆周边的三维空间地图。同时,激光雷达还可以测量出周边其他车辆在三个方向上的距离、速度、加速度、角速度等信息,再结合 GPS 地图计算出车辆的位置,这些庞大丰富的数据信息传输给 ECU 分析处理后,以供车辆快速做出判断。

激光雷达车用方案:

  • 以地图为中心:以 Google 和百度为代表的互联网企业的无人驾驶是以地图为中心, 主要原因在于激光雷达可以为这些公司绘制高精度地图。

  • 以汽车为中心:对大多数车企而言,他们更想要一款专为汽车量身定制的激光雷达产品。 


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