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走進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車 | 環(huán)境感知技術(shù)

 柏吉電工電子 2019-04-16

環(huán) 境

   作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基礎(chǔ),同時也是智能駕駛的四大核心技術(shù)(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(shù)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(wǎng)聯(lián)汽車提供決策依據(jù),是智能駕駛汽車的“通天眼”。

感 知

環(huán)境感知技術(shù)應(yīng)用在智能網(wǎng)聯(lián)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(wǎng)絡(luò)獲取周圍環(huán)境和車輛的實時信息,經(jīng)信息處理單元根據(jù)一定算法識別處理后,通過信息傳輸單元實現(xiàn)車輛內(nèi)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(dá)、激光雷達(dá)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(shù)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(dá),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(jīng)媒質(zhì)傳到障礙物表面,反射后通過媒質(zhì)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(jù)媒質(zhì)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(cè)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(cè)面,用于測量停車位長度,探測距離30~500cm。

毫米波雷達(dá)

   毫米波雷達(dá)是工作在毫米波頻段的雷達(dá),通過發(fā)射源向給定目標(biāo)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(biāo)相對于雷達(dá)的距離和運動速度等信息。

毫米波雷達(dá)特點

優(yōu)點

○探測距離遠(yuǎn):最遠(yuǎn)可達(dá)250m

○響應(yīng)速度快

○適應(yīng)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(biāo)線、交通標(biāo)志和交通信號

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

激光雷達(dá)

  激光雷達(dá)是工作在光頻波段的雷達(dá),激光雷達(dá)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(dá)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(biāo)的距離和運動狀態(tài)等信息,實現(xiàn)對目標(biāo)的探測、跟蹤和識別。根據(jù)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(dá)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(dá)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(biāo)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(shù)轉(zhuǎn)換器、圖像處理器、圖像存儲器等組成,以實現(xiàn)車道線識別、障礙物檢測、交通標(biāo)志和地面標(biāo)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(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)眾多預(yù)警、識別類ADAS功能的基礎(chǔ),廣泛應(yīng)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(nèi)容摘自:

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)》

作者:崔勝民,俞天一,王趙輝

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