为了更准确地捕捉周围环境,提供性能冗余,自动驾驶汽车中配备了大量互补的传感器,如毫米波雷达、摄像头、激光雷达、红外热成像和雷达等。为充分发挥不同传感器的各自优势,高阶智驾感知系统必须朝着多传感器深度融合的方向发展。通过多传感器的融合使用,自动驾驶系统可以得到一个更加精确的结果模型,从而提高自动驾驶系统的安全性和可靠性。
例如,毫米波雷达能够弥补摄像头受阴雨天影响的缺点,并且能够识别距离比较远的障碍物,但不能够识别障碍物的具体形状;激光雷达则可以弥补毫米波雷达不能识别障碍物具体形状的缺点。因此,要想融合不同传感器收集到的外界数据以执行决策,就需要经过多传感器融合算法处理形成全景感知。
下面我将介绍实现高级别自动驾驶所需三大关键传感器:4D毫米波雷达、激光雷达以及红外热成像。
首先是4D毫米波雷达,这种类型已经在量产车中应用,它们对雾、烟或灰尘具有很强穿透能力,在恶劣天气条件下表现出色。然而,对于L3及以上级别车型来说,这些设备对于提升精度与效果不够,而随着4D技术出现,它们正逐步进入规模化前装量产阶段。在2027年之前,其市场规模预计将达到35亿美元。
其次是激光雷达,这项技术近年来迅速增长,被广泛认为是实现高级自动驾驶最后一公里极为重要的一环。而据统计,2022年上半年的国内乘用车新车安装数量已经超过2.47万颗,其中包括小鹏G9和威马M7等10余款新车,将显著提升安装数量,全年总安装数有望突破8万颗。
最后是红外热成像,它在高动态范围、高湿度环境中的表现尤为突出,因为它能区分行人与其他无生命障碍物,而且不会受到雨雾烟霾或暗光影响,使其成为未来智能化领域不可忽视的一部分。此前,由于成本问题未能普及,但随着国产原材料成本下降,现在正快速打开民用市场并推向智能交通领域。预计到2025年,该市场将达到123.4亿美元规模。
结论:多传感器融合方案已成为汽车行业发展趋势之一,以此实现对周围环境更加精确捕捉,为提高安全性与可靠性奠定基础。不过,每种传感器都有不同的坐标系和数据格式,因此设计算法时必须格外谨慎以保证信息整体协同工作效率最高。