感知传感器是智能驾驶重要应用支撑
智能化、网联化与平台化是智能网联汽车与传统汽车的核心区别。智能化即汽车搭载智能摄像头、激光雷达等感知终端及智能操作系统、人工智能芯片,实现超视距数据采集与自动驾驶;网联化即汽车通过车载单元与人、车、路、云全面互联,实现数据互联互通;平台化即交通管理、信息服务等涉车业务的实现逐步向云平台迁移。
感知是智能驾驶的先决条件,其探测的精度、广度与速度直接影响智能驾驶的行驶安全。智能驾驶实现系统分为感知层、决策层、执行层,见图1。感知层通过感知传感器对环境信息和车辆信息进行采集与处理,感知信息数据提供到决策层处理分析后,执行层控制车辆完成动力供给、方向控制等动作,最终实现自动驾驶的目标。感知层包括车辆运动感知和环境感知。车辆运动感知提供车辆行驶中速度、角度及高精度定位等信息,环境感知提供车辆行驶中交通路况和车身环境等信息。运动感知的感知传感器包括自感应传感器和定位传感器。环境感知的感知传感器包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达等。感知层获取的数据可直接影响决策层的判断与执行层的操作。
激光雷达助力智能驾驶增强安全保障
多传感器融合感知是智能驾驶环境感知的关键方案,激光雷达是摄像头、毫米波雷达与超声波雷达的有效补充。智能驾驶感知主要包含纯视觉感知和多传感器融合感知方案。纯视觉感知方案是以摄像头为主导感知外界信息,多传感器融合感知方案是以摄像头、超声波雷达、毫米波雷达及激光雷达等多种传感器协同配合来感知外界信息,不同传感器的优劣势可进行互补(见图2)。激光雷达的环境感知精度高,激光雷达发射的光波频率比微波高出2-3个数量级,具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率。激光雷达可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,生成目标的三维图像。激光雷达抗干扰能力较强,可弥补摄像头在强光或黑夜等场景下性能劣化的缺陷以及微波雷达对金属物体敏感在人车混杂的场景中不易识别出行人的缺陷。