多传感器融合趋势下自然环境中的高级别自动驾驶实现三大关键分类

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,高阶智驾感知系统正在朝着多传感器深度融合的方向演进。

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陷,但它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为执行决策提供依据,就需要经过多传感器融合算法处理形成全景感知。

下面将介绍实现高级别自动驾驶三大关键中的两种:4D毫米波雷达及激光雷达。

4D毫米波雷达

4D毫米波雷達是一种较早应用于量产自动驾驶车辆中的技术,它在恶劣天气条件下表现更好,对雾、烟、灰尘有很强穿透能力,是测距和测速主要依赖设备。在2022年1-8月,全世界新车交付单车搭载此类技术仅有0.86颗,但随着今年四维空间成像技术(4D)的推广,这一数字预计会显著增加。此技术被认为是对L2+级别汽车进行360°环境扫描至关重要。但对于L3或以上级别要求,更高分辨率和深度信息将成为决定因素。

激光雷达

与其他类型相比,激光探测仪具有独特优势,在智能化领域被称作“眼睛”。由于其较好的隐蔽性、高分辨率以及抗干扰能力,它们已经成为许多现代智能汽车不可或缺的一部分。这项技术不仅提升了整体性能,而且增强了在复杂环境下的稳定性,使得它们成为实现高级别自主行走必须解决的问题之一。

红外热成像是另一种用于检测热源并区分对象类型的手段,它尤其适用在恶劣天气条件下,因为它能以极低水平工作,即使是在密云或者浓雾的情况下也能正常工作。此方法通常基于固定的探测角度,不同于其他常见图像处理方式,其优点是不会受到照明变化影响,也不受遮挡干扰,因此非常适合夜间行驶或阴暗环境中的人工智能导航系统。不过,由于成本问题,这些先进功能目前尚未普及到市面上的所有车型上,而国产化可能会改变这一局势,并带动市场需求增长。

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