近年來(lái),自動(dòng)駕駛無(wú)疑成為了技術(shù)界和汽車界的熱門話題,谷歌、百度、蘋果和尤伯杯科技公司、特斯拉、奧迪、奔馳、寶馬等主要汽車制造商紛紛投入自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。然而,在自動(dòng)駕駛路線的爭(zhēng)論一直沒(méi)有停止過(guò)。據(jù)了解,在不同的技術(shù)路線中,所使用的傳感器主要有激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和照相機(jī)三大類,各有優(yōu)缺點(diǎn)。這里是汽車電子蕭邊一起了解相關(guān)內(nèi)容。
一、主流傳感器的比較
Lidar:
激光雷達(dá)具有高精度、高分辨率的優(yōu)點(diǎn),并建立外周三維模型的前景。但其缺點(diǎn)是對(duì)隔離帶等靜止目標(biāo)的檢測(cè)較弱,著陸技術(shù)成本高。由于激光雷達(dá)可廣泛用于ADAS系統(tǒng),如自適應(yīng)巡航控制(ACC)、車輛碰撞預(yù)警(FCW)和自動(dòng)急救制動(dòng)(AEB),因此吸引了很多先進(jìn)的技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng),而傳統(tǒng)的供應(yīng)商也積極布局投資達(dá)到快速獲取先進(jìn)技術(shù)戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。
毫米波雷達(dá):
與激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)具有探測(cè)距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),受天氣條件和低成本。由于毫米波雷達(dá)使用硅基芯片,它們不是特別昂貴,也不涉及復(fù)雜的過(guò)程,預(yù)計(jì)在技術(shù)改造的第二階段仍有下降的空間。
與激光雷達(dá)相比,臨時(shí)性成本過(guò)高,技術(shù)壁壘較低,其全天候工作優(yōu)勢(shì),可以說(shuō)是毫米波雷達(dá)進(jìn)入自動(dòng)駕駛門檻的市場(chǎng)低點(diǎn)。
相機(jī):
攝像機(jī)是最基本的通用傳感器,價(jià)格低廉,應(yīng)用廣泛,同時(shí)雷達(dá)的圖像識(shí)別功能無(wú)法完成,不僅能識(shí)別路標(biāo),而且在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的圖像處理方案中不可缺少的一部分。
在激光雷達(dá)的高成本,高精度地圖相機(jī)是另一個(gè)低成本的技術(shù)路線圖。除了具有自動(dòng)駕駛的高精度地圖提供定位服務(wù)外,攝像機(jī)還可以作為低成本和少量的數(shù)據(jù)傳輸在地圖采集過(guò)程中(2D屏幕捕捉相機(jī)是小尺寸的數(shù)據(jù)采集器)。
二,視覺(jué)引導(dǎo)或激光雷達(dá)引導(dǎo)?
據(jù)清華大學(xué)鄧志東教授介紹,有自動(dòng)駕駛環(huán)境感知的兩種主要技術(shù)路線:一種多傳感器視覺(jué)融合方案導(dǎo)致特斯拉為代表,與低成本的激光雷達(dá)的其他優(yōu)勢(shì),如谷歌waymo。
1、視覺(jué)導(dǎo)致特斯拉為代表:相機(jī)+毫米波雷達(dá)+超聲波雷達(dá)+低成本的激光雷達(dá)。
攝像機(jī)視覺(jué)屬于被動(dòng)視覺(jué),這是由環(huán)境光照影響較大。目標(biāo)檢測(cè)和大滿貫是不可靠的,但成本低。目前,特斯拉已經(jīng)在生產(chǎn)車上安裝了自動(dòng)駕駛儀2固件,但成本非常低,僅7000美元左右,8架攝像機(jī)單眼環(huán)視,有1毫米雷達(dá)和12臺(tái)超聲波雷達(dá),希望從L2跳到L4。
經(jīng)過(guò)六個(gè)月的努力,特斯拉最近完成了從Mobileye單目視覺(jué)技術(shù)過(guò)渡到特斯拉公司NVIDIA驅(qū)動(dòng)計(jì)算硬件平臺(tái)的軟件系統(tǒng)基于PX2道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)和軟件8.1版本在今年3月底發(fā)布,通過(guò)深度學(xué)習(xí)手段方面已基本達(dá)到Mobileye的技術(shù)水平在短期內(nèi)這是之前,很難想象。特斯拉自動(dòng)駕駛儀技術(shù)如何,一個(gè)重要的觀察點(diǎn)是看它是否在2017年底,從洛杉磯到紐約,完全自主駕駛,實(shí)現(xiàn)全程4500公里,無(wú)需人工干預(yù)。
2、激光導(dǎo)致谷歌waymo為代表:低成本的激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)+攝像頭+超聲波傳感器。
激光雷達(dá)是主動(dòng)視覺(jué),其目標(biāo)檢測(cè)比SLAM更可靠,但顏色和紋理?yè)p失大,成本高。目前,谷歌waymo成立自己的R&;D組激光雷達(dá)硬件,超過(guò)90%的成本降低,基本上是7000美元,同時(shí),他們已經(jīng)開(kāi)始在美國(guó)菲尼克斯地區(qū)的500級(jí)汽車社會(huì)β,大大促進(jìn)落地技術(shù)路線的實(shí)踐。
激光雷達(dá)LED解決方案可以繼續(xù)朝著以下兩個(gè)方向前進(jìn):
一種是將激光雷達(dá)和彩色攝像機(jī)結(jié)合起來(lái),直接獲取彩色激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的攝像機(jī)和激光雷達(dá)硬件模塊的研制。
二是進(jìn)一步降低激光雷達(dá)的硬件成本,如固態(tài)激光雷達(dá)的研制和實(shí)施,成本將降到數(shù)百美元。
無(wú)論如何,現(xiàn)在的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的三個(gè)核心問(wèn)題,重點(diǎn)突破:利用人工智能,尤其是目標(biāo)識(shí)別的研究中,自主導(dǎo)航和信息融合的深度,這三方面的技術(shù)成就的真正的商業(yè)價(jià)值。
目標(biāo)識(shí)別:例如,如何可靠地檢測(cè)和預(yù)測(cè)附近的障礙物,特別是在極端和緊急情況下,對(duì)于復(fù)雜的交通密集地區(qū)的城市地區(qū)。
自主導(dǎo)航:激光撞擊或視覺(jué)SLAM及其低成本導(dǎo)航精細(xì)積分;
信息融合的多傳感器信息融合是如何進(jìn)行的?
三。在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是什么?
目前,由于各種原因,不同廠家對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)仍存在爭(zhēng)議,并強(qiáng)調(diào)傳感器的組合方式。然而,未來(lái)業(yè)界的主流觀點(diǎn)是,毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像機(jī)傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的唯一途徑。顯然,innoviz CEO keilaf,以色列首創(chuàng)公司,聯(lián)合創(chuàng)始人和Omer David,也支持這個(gè)觀點(diǎn)。
他認(rèn)為,毫米波雷達(dá)技術(shù)、攝像機(jī)和激光雷達(dá)傳感器數(shù)據(jù)融合,是保證車輛全球定位對(duì)周邊環(huán)境和理解必不可少,提供必要的技術(shù)儲(chǔ)備和水平三級(jí)5自動(dòng)驅(qū)動(dòng)方案。在環(huán)境感知,每個(gè)傳感器都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和弱點(diǎn)。例如,毫米波雷達(dá)可以完成測(cè)距在低分辨率的情況下,以及受天氣因素影響;和相機(jī)具有更高的分辨率,能夠感知的顏色,但強(qiáng)烈的影響;激光雷達(dá)可以提供三維遙感信息,環(huán)境的重建可以更強(qiáng)。
在這種情況下,只有多個(gè)傳感器的融合,才能更準(zhǔn)確地提供車輛周圍環(huán)境的圖紙信息,并滿足OEM主機(jī)廠所需的安全標(biāo)準(zhǔn)。目前,高性能激光雷達(dá)的生產(chǎn)和成本仍然是多傳感器融合技術(shù)方案乃至全自動(dòng)駕駛技術(shù)的障礙之一。