无人驾驶是一项庞大且复杂的技术工程,包括各种软件和硬件技术,以及环境信息和车内信息的采集与处理,这其中涉及了很多自动驾驶技术和各种测试验证,硬件方面就离不开各种感知传感技术。
汽车的安全方案根据汽车本身需要完成的任务、汽车行驶的环境等等复杂因素来设定了不同车型的汽车需要配备不同的传感器,如在高速驾驶中主要运用长距77G毫米波雷达结合摄像头图像处理以达到前方防碰撞预警、车道偏离预警和减速刹车指令等作用,盲区主要应用24G毫米波雷达达到变道辅助预警和纠正方向指令的依据,而在路况更加复杂的城区道路行驶,汽车所需要的环境传感技术就更多了。
目前应用和纳入测试的车载传感技术主要分为以下几类:
1、视觉传感器
视觉传感器就是摄像头图像处理传感技术,主要用于前防碰撞预警,它在车道偏离预警方面有特有的擅长之处(这也是目前其他传感技术不能实现的功能),也是目前使用较多和较广的防碰撞设备。比较知名的视觉传感器以以色列的Mobileye为代表。
2、毫米波雷达传感器
毫米波雷达目前比较多的是24G、77G和79G等为主,根据国家开放的频段,从24G、77G到79G有短距离雷达和长距雷达之分,也是目前在汽车前防碰撞预警方面除视觉传感器以外的第二大汽车传感器技术。
3、激光雷达传感器
激光雷达传感器也是重要的传感技术,目前已经用于车载测试的激光雷达可以实现六十几线的了。
4、超声波雷达传感器
超声波雷达具有成本低运用灵活的特点,它在短距离低速度运行上有独到的地方,如倒车雷达和油感等方面目前均有使用。特斯拉 Model S就主要靠摄像头视觉图像处理、毫米波雷达和超声波传感器实现传感的,特斯拉辅助驾驶使用的硬件包括前置摄像头、前置雷达(相对廉价的毫米波雷达)、12个超声波传感器。
5、红外线传感器
红外线传感器擅长温度检测,具有反应速度快成本低的特点,但受温度环境干扰比较严重,精度不高,探测距离近,方向性差的缺点,耐脏污和尘土能力差。利用其对温度的反应特点,红外线传感可以在车内和车门开启等运用。
6、声音传感
未来的无人驾驶汽车肯定离不开声音传感,特别是部分载人商用车和轿车等。其实声音传感一直是大家忽略的一种传感技术,但实际运用场景中,不管是外部传感和车内传感都离不开声音传感技术。
汽车的驾驶环境是复杂的,想要无人驾驶汽车在所有的环境中自动平稳运行,需要通过传感器技术对各种情况进行精确的感知,这就势必要融合多种环境传感技术,以便能够给汽车“大脑”发出安全精准的指令。
目前将汽车中使用的传感器进行融合,可以实现自动减速刹车(AEBS,也成为自动紧急制动系统)、定速巡航、自适应巡航等功能。这种多种传感技术的融合,势必会大大提升汽车的成本,这也是测试验证过后面临如何实现落地的难题。因此无人驾驶汽车的自动化驾驶之路还是任重而道远的,需要各感知传感器技术的加速发展,并尽快能提供出多传感器融合的方案,尽可能的实现量产。