無人駕駛是一項(xiàng)龐大且復(fù)雜的技術(shù)工程,包括各種軟件和硬件技術(shù),以及環(huán)境信息和車內(nèi)信息的采集與處理,這其中涉及了很多自動駕駛技術(shù)和各種測試驗(yàn)證,硬件方面就離不開各種感知傳感技術(shù)。
汽車的安全方案根據(jù)汽車本身需要完成的任務(wù)、汽車行駛的環(huán)境等等復(fù)雜因素來設(shè)定了不同車型的汽車需要配備不同的傳感器,如在高速駕駛中主要運(yùn)用長距77G毫米波雷達(dá)結(jié)合攝像頭圖像處理以達(dá)到前方防碰撞預(yù)警、車道偏離預(yù)警和減速剎車指令等作用,盲區(qū)主要應(yīng)用24G毫米波雷達(dá)達(dá)到變道輔助預(yù)警和糾正方向指令的依據(jù),而在路況更加復(fù)雜的城區(qū)道路行駛,汽車所需要的環(huán)境傳感技術(shù)就更多了。
目前應(yīng)用和納入測試的車載傳感技術(shù)主要分為以下幾類:
1、視覺傳感器
視覺傳感器就是攝像頭圖像處理傳感技術(shù),主要用于前防碰撞預(yù)警,它在車道偏離預(yù)警方面有特有的擅長之處(這也是目前其他傳感技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的功能),也是目前使用較多和較廣的防碰撞設(shè)備。比較知名的視覺傳感器以以色列的Mobileye為代表。
2、毫米波雷達(dá)傳感器
毫米波雷達(dá)目前比較多的是24G、77G和79G等為主,根據(jù)國家開放的頻段,從24G、77G到79G有短距離雷達(dá)和長距雷達(dá)之分,也是目前在汽車前防碰撞預(yù)警方面除視覺傳感器以外的第二大汽車傳感器技術(shù)。
3、激光雷達(dá)傳感器
激光雷達(dá)傳感器也是重要的傳感技術(shù),目前已經(jīng)用于車載測試的激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)六十幾線的了。
4、超聲波雷達(dá)傳感器
超聲波雷達(dá)具有成本低運(yùn)用靈活的特點(diǎn),它在短距離低速度運(yùn)行上有獨(dú)到的地方,如倒車?yán)走_(dá)和油感等方面目前均有使用。特斯拉 Model S就主要靠攝像頭視覺圖像處理、毫米波雷達(dá)和超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)傳感的,特斯拉輔助駕駛使用的硬件包括前置攝像頭、前置雷達(dá)(相對廉價的毫米波雷達(dá))、12個超聲波傳感器。
5、紅外線傳感器
紅外線傳感器擅長溫度檢測,具有反應(yīng)速度快成本低的特點(diǎn),但受溫度環(huán)境干擾比較嚴(yán)重,精度不高,探測距離近,方向性差的缺點(diǎn),耐臟污和塵土能力差。利用其對溫度的反應(yīng)特點(diǎn),紅外線傳感可以在車內(nèi)和車門開啟等運(yùn)用。
6、聲音傳感
未來的無人駕駛汽車肯定離不開聲音傳感,特別是部分載人商用車和轎車等。其實(shí)聲音傳感一直是大家忽略的一種傳感技術(shù),但實(shí)際運(yùn)用場景中,不管是外部傳感和車內(nèi)傳感都離不開聲音傳感技術(shù)。
汽車的駕駛環(huán)境是復(fù)雜的,想要無人駕駛汽車在所有的環(huán)境中自動平穩(wěn)運(yùn)行,需要通過傳感器技術(shù)對各種情況進(jìn)行精確的感知,這就勢必要融合多種環(huán)境傳感技術(shù),以便能夠給汽車“大腦”發(fā)出安全精準(zhǔn)的指令。
目前將汽車中使用的傳感器進(jìn)行融合,可以實(shí)現(xiàn)自動減速剎車(AEBS,也成為自動緊急制動系統(tǒng))、定速巡航、自適應(yīng)巡航等功能。這種多種傳感技術(shù)的融合,勢必會大大提升汽車的成本,這也是測試驗(yàn)證過后面臨如何實(shí)現(xiàn)落地的難題。因此無人駕駛汽車的自動化駕駛之路還是任重而道遠(yuǎn)的,需要各感知傳感器技術(shù)的加速發(fā)展,并盡快能提供出多傳感器融合的方案,盡可能的實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。