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走進智能網聯汽車 | 環(huán)境感知技術

 柏吉電工電子 2019-04-16

環(huán) 境

   作為智能網聯汽車的基礎,同時也是智能駕駛的四大核心技術(環(huán)境感知、精確定位、路徑規(guī)劃和線控執(zhí)行)之一,環(huán)境感知技術利用傳感器獲取道路、車輛位置和障礙物信息,并將這些信息傳輸給車載控制中心,為智能網聯汽車提供決策依據,是智能駕駛汽車的“通天眼”。

感 知

環(huán)境感知技術應用在智能網聯汽車的各個角落

環(huán)境感知系統(tǒng)組成

  環(huán)境感知系統(tǒng)由信息采集單元、信息處理單元信息傳輸單元組成。系統(tǒng)基于單一傳感器、多傳感器信息融合或車載自組織網絡獲取周圍環(huán)境和車輛的實時信息,經信息處理單元根據一定算法識別處理后,通過信息傳輸單元實現車輛內部或車與車之間的信息共享。

  常見的環(huán)境感知傳感器有超聲波傳感器、毫米波雷達、激光雷達和視覺傳感器等,各傳感器的原理和特點不同,在環(huán)境感知技術中的使用也不同。

超聲波傳感器

  超聲波傳感器也稱超聲波雷達,它利用超聲波的特性研制而成。

  超聲波發(fā)射器發(fā)出的超聲波脈沖,經媒質傳到障礙物表面,反射后通過媒質傳到接收器,測出超聲脈沖從發(fā)射到接收所需的時間,根據媒質中的聲速,求得從探頭到障礙物表面之間的距離。

超聲波傳感器原理

 自動泊車輔助系統(tǒng)中,安裝在前后保險杠的8個UPA(用于探測周圍障礙物)和安裝在左右側的4個ALA(用于測量停車位的長度)共同作用,完成自動泊車輔助。

○UPA,又叫PDC傳感器,安裝在汽車前后保險杠,用于探測汽車前后障礙物,探測距離15~250cm。

○APA,又叫PLA傳感器,安裝在汽車側面,用于測量停車位長度,探測距離30~500cm。

毫米波雷達

   毫米波雷達是工作在毫米波頻段的雷達,通過發(fā)射源向給定目標發(fā)射毫米波信號,并分析發(fā)射信號時間、頻率和反射信號時間、頻率之間的差值,可以精確測量出目標相對于雷達的距離和運動速度等信息。

毫米波雷達特點

優(yōu)點

○探測距離遠:最遠可達250m

○響應速度快

○適應能力強:不受顏色、溫度影響,穿透力強

缺點

○覆蓋區(qū)呈扇形,有盲點區(qū)域

○無法識別道路標線、交通標志和交通信號

  在智能網聯系統(tǒng)中,通常同時使用近距離雷達(SRR)、中距離雷達(MRR)和遠距離雷達(LRR),以滿足不同距離范圍的探測需要,實現輔助駕駛功能。

激光雷達

  激光雷達是工作在光頻波段的雷達,激光雷達系統(tǒng)由收發(fā)天線、收發(fā)前端、信號處理模塊、汽車控制裝置和報警模塊組成。

  激光雷達通過測算激光發(fā)射信號與激光回波信號的往返時間,計算出目標的距離和運動狀態(tài)等信息,實現對目標的探測、跟蹤和識別。根據發(fā)射激光信號的形式不同,分為脈沖法激光測距和相位法激光測距。

脈沖法激光測距

相位法激光測距

激光波雷達特點

優(yōu)點

○分辨率高:極高的角度、距離和速度分辨率

○探測范圍廣:可達300m

○信息量豐富

○全天候工作

缺點

○易受到大氣條件及工作環(huán)境煙塵影響

○不具備識別交通標志的功能

視覺傳感器

  視覺傳感器主要由光源、鏡頭、圖像傳感器、模數轉換器、圖像處理器、圖像存儲器等組成,以實現車道線識別、障礙物檢測、交通標志和地面標志識別、交通信號燈識別、可行空間檢測等功能。

  視覺傳感器是智能網聯汽車實現眾多預警、識別類ADAS功能的基礎,廣泛應用于各ADAS系統(tǒng)中。

ADAS功能不同,攝像頭安裝位置不同

文章內容摘自:

《智能網聯汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)關鍵技術》

作者:崔勝民,俞天一,王趙輝

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