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自動駕駛興起,需要哪些傳感器來支撐?


  來源: 物聯傳媒 時間:2021-12-08 編輯:儀器儀表WXF
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在供應商方面,法雷奧、博世、電裝、TTE占據主要份額,并且走的是軟硬件一體的泊車方案。不過,近年來,國內本土供應商也在加緊搶占市場,從低端的倒車輔助到泊車應用。高工智能汽車研究院根據基于自主搭建的前裝定點及量產項目數據庫作為基礎評價指標,通過企業規模、資本實力、研發能力、經營能力、行業影響力、成長潛力等六個一級指標綜合評判,正式發布年度超聲波雷達(國產)供應商市場競爭力TOP10榜單。上富電技、豪恩汽電、奧迪威、縱目科技、合肥晟泰克、海康汽車、重慶光大、輔易航、優保愛駕、蘇州優達斯上榜。


3、毫米波雷達


毫米波指波長介于1~10mm的電磁波,毫米波的波長介于厘米波和光波之間,因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優點。毫米波雷達則指工作在毫米波波段的雷達。毫米波雷達通過天線向外發射毫米波,接收目標反射信號,經計算后快速準確地獲取汽車車身與其他物體直接的相對距離、速度、角度、運動方向等,再交回車輛的中央處理單元(ECU)進行智能處理和決策。


車載毫米波雷達主要集中在24GHz和77GHz這2個頻段,毫米波雷達具有傳輸距離遠,性能穩定、成本可控等優點,但其同樣也存在角度分辨率弱、辨識精度低等缺陷。基于測量距離遠、全天候穩定工作以及成本低的特性,毫米波雷達毫無疑問地廣泛應用于自動駕駛車輛當中,但其在探測精度上的短板也需要持續的技術迭代來補足。


ADAS系統的毫米波雷達市場集中, 長期為國外汽車零部件巨頭所壟斷,以德國、美國和日本等國家為研發地,主要公司有博世、大陸、海拉、富士通天、電裝、天合、德爾福、奧托立夫等。國內微波/毫米波雷達傳感器企業近年來逐漸涌現,多為初創企業,普遍缺乏車載行業背景。隨著ADAS(先進駕駛輔助系統)的加速滲透,越來越多的汽車產業鏈供應商如滬電股份、亞太股份、華域汽車等大廠紛紛通過自主研發、國際合作、投資創業團隊等方式切入加速布局。


4、車載高清攝像頭

攝像頭測距能力相對較弱,且受環境光照的影響大,但攝像頭的核心優勢在于非常適用于物體識別、數據量遠超其他傳感器。攝像頭成像原理與人眼類似,都是物體反射的光通過鏡片在傳感器上成像,人眼就能看懂攝像頭拍攝的內容,攝像頭可以完成物體分類。同時攝像頭擁有最豐富的線性密度,其數據量遠超其他類型的傳感器?;趫D像信息密度最高的優勢,使得它處于整個感知融合的中心地位。車載攝像頭覆蓋率較低,市場潛力巨大。


要完全實現自動駕駛,汽車必須配置五類攝像頭,伴隨智能駕駛等級提升,單車車載攝像頭數量增長,單車攝像頭配置數量至少為 12個,L5預計需要12-15顆(感知+環視+DMS/OMS),隨著車載攝像頭技術的成熟,單品價格總體呈下降趨勢,據 ICVTank 數據,2020 年車載攝像頭價格帶芯片及算法前視攝像頭1,000元左右,無芯片500萬像素僅200元,未來這一價格有望進一步下降,并將進一步推動車載攝像頭覆蓋率和單車配置數量提升。


隨著ADAS和自動駕駛的逐步深入,預計未來車載攝像頭市場規模仍保持高速增長,根據ICVTank,全球車載攝像頭市場規模將有望在2025年達到270億美元,CAGR 達15.8%。


車載高清攝像頭市場份額


車載攝像頭企業

車載攝像頭企業


5、GPS與IMU


對于一輛自動駕駛汽車來說,高精定位有兩層含義:

(1)得到自車與周圍環境之間的相對位置,即相對定位;

(2)得到自車的精確經緯度,即絕對定位。


因此,自動駕駛汽車對于周邊環境的理解需要高精地圖、聯合感知等技術的輔助。高精地圖可以把由測繪車提前采錄好的、用經緯度描述的道路信息告訴車輛,而所有的車輛也可以把實時感知得到的、用經緯度描述的動態障礙物的信息廣播給周圍的車輛,這兩個技術疊加在一塊,就可以大大提高自動駕駛汽車的安全性,從而拓展它們的運營范圍。


之所以使用經緯度來描述這些信息,是因為不同的車輛,包括采集高精地圖的測繪車在內,必須使用同一個觀測坐標系才能共享觀測的信息,而目前世界上最通用的觀測坐標系就是由經緯度定義的坐標系,對絕對定位的需求就來自這里。


眾所周知,GPS可以為車輛提供精度為米級的絕對定位,差分GPS或RTK GPS可以為車輛提供精度為厘米級的絕對定位,然而并非所有的路段在所有時間都可以得到良好的GPS信號。


因此,在自動駕駛領域,RTK GPS的輸出一般都要與IMU,汽車自身的傳感器(如輪速計、方向盤轉角傳感器等)進行融合。嚴格來講,IMU只提供相對定位信息,即自體從某時刻開始相對于某個起始位置的運動軌跡和姿態。然而,將IMU的相對定位與RTK GPS的絕對定位進行融合后,就產生了兩個無可替代的優點:


關鍵詞:自動駕駛 傳感器    瀏覽量:21301

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