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實現(xiàn)高級別自動駕駛的三大關(guān)鍵是？

2022-10-13 14:27:31來源：智慧城市網(wǎng)整理 閱讀量：99 評論

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導(dǎo)讀：通過多傳感器的融合使用，自動駕駛系統(tǒng)可得到一個更精確的結(jié)果模型。

　　為了更準(zhǔn)確地捕捉周圍環(huán)境，提供性能冗余，自動駕駛汽車中配備了大量互補(bǔ)的傳感器，包括毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)、紅外熱成像、超聲波雷達(dá)等。為充分發(fā)揮不同傳感器的各自優(yōu)勢，高階智駕感知系統(tǒng)勢必朝著多傳感器深度融合的方向演進(jìn)。
 
　　通過多傳感器的融合使用，自動駕駛系統(tǒng)可以得到一個更加精確的結(jié)果模型，進(jìn)而提高自動駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。如毫米波雷達(dá)能夠彌補(bǔ)攝像頭受陰雨天影響的弊端，能夠識別距離比較遠(yuǎn)的障礙物，但是不能夠識別障礙物的具體形狀；激光雷達(dá)則可以彌補(bǔ)毫米波雷達(dá)不能識別障礙物具體形狀的缺點。因而要想融合不同傳感器的收集到外界數(shù)據(jù)為控制器執(zhí)行決策提供依據(jù)，就需要經(jīng)過多傳感器融合算法處理形成全景感知。
 
　　下面為大家介紹實現(xiàn)高級別自動駕駛的三大關(guān)鍵傳感器：4D毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)及紅外熱成像。
 
　　4D毫米波雷達(dá)
 
　　毫米波雷達(dá)可以說是最早應(yīng)用于量產(chǎn)自動駕駛的傳感器，精度雖沒有激光雷達(dá)高，但在眾多傳感器類別中仍處于較高水準(zhǔn)，對霧、煙、灰塵的穿透能力極強(qiáng)，在惡劣天氣條件下，整體表現(xiàn)更好，主要作為測距和測速傳感器而存在。當(dāng)前，毫米波雷達(dá)的單車搭載數(shù)量仍處于較低水平。2022年1-8月，乘用車新車交付單車搭載毫米波雷達(dá)僅為0.86顆。
 
　　這倒不是說傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)性能并不優(yōu)秀，對于L2+級別的汽車，毫米波雷達(dá)高分辨率帶來的穩(wěn)定的點云收集是車輛完成360°環(huán)境感知的關(guān)鍵。但這還不夠，對L3、L4及以上的車型來說，感知精度和融合效果則大打折扣。隨著今年4D毫米波雷達(dá)陸續(xù)開始上車，2023年將是真正進(jìn)入規(guī)?；把b量產(chǎn)的大年。根據(jù)Yelo 的預(yù)測，到2027年，全球4D毫米波雷達(dá)市場規(guī)模將達(dá)35億美元。
 
　　目前，市場上對于4D成像雷達(dá)的應(yīng)用，主要是兩個方向，其一是替代傳統(tǒng)低分辨率前向雷達(dá)，滿足高階智能駕駛多感知融合性能的提升。第二個主力應(yīng)用場景，就是行泊一體4D環(huán)繞高分辨率(分為點云增強(qiáng)和成像)雷達(dá)，性能會略低于前向雷達(dá)。
 
　　激光雷達(dá)
 
　　今年以來，“激光雷達(dá)上車”已經(jīng)成為了汽車智能化的最新“標(biāo)簽”，廣州車展上，包括小鵬G9、威馬M7、哪吒s、沙龍機(jī)甲龍等越來越多的車型都搭載了激光雷達(dá)。相較于普通雷達(dá)，激光雷達(dá)具有分辨率高，隱蔽性好，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，被比喻為自動駕駛車輛的“眼睛”，決定著自動駕駛行業(yè)的進(jìn)化水平，是實現(xiàn)自動駕駛落地“最后一公里“中極為重要的一環(huán)。
 
　　激光雷達(dá)在對信息精度具備苛刻要求的高級別自動駕駛中具備不可替代的優(yōu)勢。目前，無論是造車新勢力，還是傳統(tǒng)主機(jī)廠，亦或是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都在布局，帶動激光雷達(dá)產(chǎn)能需求驟然攀升。據(jù)佐思汽研統(tǒng)計，2022年H1國內(nèi)乘用車新車激光雷達(dá)安裝量達(dá)到2.47萬顆；2022年下半年，國內(nèi)擬交付的激光雷達(dá)新車達(dá)10余款，包括小鵬G9、威馬M7等，將大幅提升激光雷達(dá)上車量，預(yù)計全年總安裝量有望突破8萬顆。
 
　　紅外熱成像
 
　　相比于傳統(tǒng)CIS和激光雷達(dá)，紅外熱成像在高動態(tài)范圍、雨天、霧天、暗光及沙塵暴等多種場景下優(yōu)勢明顯，引入高等級的自動駕駛方案是必然趨勢。集成紅外探測器的紅外熱成像設(shè)備由于能夠探測熱量因而特別適合區(qū)分行人和其他無生命障礙物，具有其他傳感器沒有的優(yōu)勢，而且不受雨霧煙霾和光照條件影響，觀測距離可至數(shù)百米遠(yuǎn)，未來將會在自動駕駛領(lǐng)域占領(lǐng)一席之地。
 
　　此前，紅外熱成像未能實現(xiàn)“上車”的主要原因是價格居高不下。近年來，隨著紅外熱成像芯片等關(guān)鍵原材料的國產(chǎn)化，成本下行，在民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，自動駕駛將快速打開紅外探測器市場的規(guī)模。中研產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年中國紅外熱成像儀市場規(guī)模達(dá)66.8億美元，預(yù)計2021年將按10.8%的年復(fù)合增長率繼續(xù)增長，預(yù)計2025年中國紅外熱成像儀市場規(guī)模將達(dá)到123.4億美元。
 
　　結(jié)語：多傳感器融合的自動駕駛方案是未來汽車發(fā)展的必然趨勢。將多個傳感器信息進(jìn)行融合，能夠彌補(bǔ)單個傳感器的局限，可以提高自動駕駛系統(tǒng)的安全冗余性、數(shù)據(jù)可靠性等。但各個傳感器的坐標(biāo)系不同，數(shù)據(jù)形式不同，甚至采集頻率也不同，因此融合算法的設(shè)計并不是一件簡單的任務(wù)。
 
　　原標(biāo)題：多傳感器融合趨勢下 實現(xiàn)高級別自動駕駛的三大關(guān)鍵
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