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軌道交通新聞

從此知道激光雷達怎么用--無人駕駛功能和供應商全解析

星之球科技 來源:geekcar2016-07-21 我要評論(0 )   

平時常常聽見「無人駕駛技術」這個概念。但是無人駕駛到底包含哪些技術,恐怕很多人都答不上來。今天小編就分享下無人駕駛技術的分級,各個功能,以及相關的供應商。

        平時常常聽見「無人駕駛技術」這個概念。但是無人駕駛到底包含哪些技術,恐怕很多人都答不上來。今天小編就分享下無人駕駛技術的分級,各個功能,以及相關的供應商。
 
  「無人駕駛技術」分級
  目前有兩個機構(gòu)在對「無人駕駛技術」分級。
  第一個是根據(jù)美國機動工程師協(xié)會(SAE)的定義,「無人駕駛技術」共分為 0-5 級。下面的一張圖,我們可以看出 SAE 對各個級別自動駕駛技術的定義。
  
  
  SAE 的分類標準是按照司機從完全掌控駕駛到汽車完全自動駕駛,從無自動化到完全自動化展開的。
  另一個是 NHTSa 的分級,「無人駕駛技術」共有 0-4 級。借用上汽的一張圖,我們可以使用兩個維度來思考目前市場上所有的技術:一個是 TFC (見圖左側(cè)縱軸),即 Time For Collision,也就是汽車距離 (假設會) 發(fā)生碰撞需要的時間,和在發(fā)生碰撞前這一段時間的安全措施;另一個就是碰撞之后的安全措施,最簡單的例子是安全帶?,F(xiàn)在業(yè)界的研究方向是「主動安全」,也就是在 TFC 這個階段。
  
  
  根據(jù) NHTSa 的定義,0-4 級分級是這樣區(qū)別的:如果是駕駛員控制,那么為零級;如果一輛車在行駛中只有縱向或側(cè)向某一方面控制,為自動一級。如果同時具有縱向和側(cè)向的自動控制,為自動二級。在此基礎上,如果汽車對所有環(huán)境的感知,是由汽車視覺來完成,則是三級。在前三級的基礎上,如果整個駕駛能夠形成一個「閉環(huán)」,完全自動駕駛,則是四級。
  無人駕駛技術的 14 個功能
  為了實現(xiàn)「無人駕駛」的理想,各大整車廠和供應商目前正在開發(fā)「高級駕駛員輔助系統(tǒng)」(ADAS),隨著 ADAS 慢慢被完善,車輛也在一步一步從 NHTSa 的 0 級過度到第 4 級,實現(xiàn)完全自動化。.
  ADAS 目前已開發(fā)出 14 個功能
  1: 自適應巡航控制系統(tǒng) Adaptive Cruise Control(ACC)
  自適應巡航控制系統(tǒng)是一種智能化的自動控制系統(tǒng),它是在早已存在的巡航控制技術的基礎上發(fā)展而來的。在車輛行駛過程中,安裝在車輛前部的車距傳感器(雷達)持續(xù)掃描車輛前方道路,同時輪速傳感器采集車速信號。當與前車之間的距離過小時,ACC 控制單元可以通過與制動防抱死系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作,使車輪適當制動,并使發(fā)動機的輸出功率下降,以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。
  
  
  2: 自動緊急制動 Autonomous Emergency Braking(AEB)
  AEB 是一種汽車主動安全技術,主要由 3 大模塊構(gòu)成,其中測距模塊的核心包括微波雷達、激光雷達和視頻系統(tǒng)等,它可以提供前方道路安全、準確、實時的圖像和路況信息。
  AEB 系統(tǒng)采用雷達測出與前車或者障礙物的距離,然后利用數(shù)據(jù)分析模塊將測出的距離與警報距離、安全距離進行比較,小于警報距離時就進行警報提示,而小于安全距離時即使在駕駛員沒有來得及踩制動踏板的情況下,AEB 系統(tǒng)也會啟動,使汽車自動制動,從而為安全出行保駕護航
  
  
  3: 智能大燈控制 Adaptive Front Lights (AFL)
  這是一種可以安裝在車上的技術,可以根據(jù)道路的形狀來改變大燈的方向。另一些智能大燈控制系統(tǒng)能夠根據(jù)車速和道路環(huán)境來改變大燈的的強度。
  
  

4: 盲點檢測(Blind Spot Monitoring (BSM))
  盲點檢測系統(tǒng),通過車輛周圍排布的防撞雷達、多普勒雷達、紅外雷達等傳感器、盲點探測器等設施。由計算機進行控制,在超車、倒車、換道、大霧、雨天等易發(fā)生危險的情況下隨時以聲、光(側(cè)視鏡上的小燈閃爍)形式向駕駛員提供汽車周圍必要的信息,并可自動采取措施,有效防止事故發(fā)生。
  
  
  5: 注意力檢測系統(tǒng)(Driver Monitoring Systems (DMS))
  系統(tǒng)運用感應器來檢測駕駛員的注意力。如果司機看向馬路前方,并且在此同時有危機的情況被檢測到了。系統(tǒng)就會用閃光,刺耳的聲音來警示。如果司機沒有做出任何回應,那么車輛就會自動剎車。
  
  
  6: 前方碰撞預警系統(tǒng) Forward Collision Warning (FCW)
  FCW 能夠通過雷達系統(tǒng)和攝像頭來時刻監(jiān)測前方車輛,判斷本車于前車之間的距離、方位及相對速度,當存在潛在碰撞危險時對駕駛者進行警告。FCW 系統(tǒng)本身不會采取任何制動措施去避免碰撞或控制車輛。
  7: 抬頭顯示器(Heads-Up Display (HUD))
  該技術把汽車行駛過程中儀表顯示的重要信息(如車速)投射到前風擋玻璃上,不僅能夠幫助對速度判斷缺乏經(jīng)驗的新手控制自己的車速,避免在許多的限速路段中因超速而違章,更重要的是它能夠使駕駛員在大視野不轉(zhuǎn)移的條件下瞬間讀數(shù),始終頭腦清醒地保持最佳觀察狀態(tài)。
  
  
  8: 智能車速控制 Intelligent Speed Adaptation (ISA)
  智能車速控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能識別交通標識,并根據(jù)讀取的最高限速信息控制油門,確保駕駛者在法定限速內(nèi)行駛,有效避免駕駛者在無意識情況下的超速行為。
  
  
  9: 車道偏離告警 Lane Departure Warning (LDW)
  車道偏離預警系統(tǒng)主要由 HUD 抬頭顯示器、攝像頭、控制器以及傳感器組成,當車道偏離系統(tǒng)開啟時,攝像頭(一般安置在車身側(cè)面或后視鏡位置)會時刻采集行駛車道的標識線,通過圖像處理獲得汽車在當前車道中的位置參數(shù),當檢測到汽車偏離車道時,傳感器會及時收集車輛數(shù)據(jù)和駕駛員的操作狀態(tài),之后由控制器發(fā)出警報信號,整個過程大約在 0.5 秒完成,為駕駛者提供更多的反應時間。而如果駕駛者打開轉(zhuǎn)向燈,正常進行變線行駛,那么車道偏離預警系統(tǒng)不會做出任何提示。
  
  
  10: 汽車夜視系統(tǒng) Night Vision System(NVS)
  汽車夜視系統(tǒng),利用紅外線技術能將黑暗變得如同白晝,使駕駛員在黑夜里看得更遠更清楚。夜視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由 2 部分組成:一部分是紅外線攝像機,另一部分是擋風玻璃上的光顯示系統(tǒng)。
  
  
  11: 泊車輔助 Parking Assistance (PA)
  泊車輔助系統(tǒng)通過安裝在車身上的攝像頭,超聲波傳感器,以及紅外傳感器,探測停車位置,繪制停車地圖,并實時動態(tài)規(guī)劃泊車路徑,將汽車指引或者直接操控方向盤駛?cè)胪\囄恢谩?/div>
  
  
  12: 行人檢測系統(tǒng) Pedestrian Detection System (PDS)
  車輛行駛途中可以利用攝像頭雷達,和激光雷達來探測到四面行人,在安全距離內(nèi)及時控速。
  
  
  13: 交通信號及標志牌識別 Road Sign Recognition (RSR)
  這個技術讓車輛能夠自動識別交通信號或者標志牌,比如說最高限速,或者停車等標示。
  

  

  14: 全景泊車停車輔助系統(tǒng) Surround View Cameras (SVC)
  全景泊車停車輔助系統(tǒng)由安裝在車身前后左右的四個超廣角魚眼攝像頭,同時采集車輛四周的影像,經(jīng)過圖像處理單元畸變還原→視角轉(zhuǎn)化→圖像拼接→圖像增強,最終形成一幅車輛四周無縫隙的 360 度全景俯視圖。在顯示全景圖的同時,也可以顯示任何一方的單視圖,并配合標尺線準確地定位障礙物的位置和距離。
  
  
  ADAS 技術所需部件和供應商
  由于 ADAS 技術對傳感器,攝像頭等部件的依賴,我們可以推測在未來,隨著無人駕駛技術的普及,各類傳感器的市場會慢慢變大。于是根據(jù)不完全統(tǒng)計,geekcar 整理了部分的 ADAS 技術所需要的部件以及相關供應商(部分)。
  自適應巡航控制系統(tǒng) :雷達,光達和攝像頭
  供應商:Bosch,Delphi,TRW Automotive,Hella, Continental
  前方碰撞預警系統(tǒng) :雷達,攝像頭和紅外線傳感器
  供應商:Bosch,TRW Automotive, Delphi, Takata,
  行人檢測系統(tǒng) :雷達,攝像頭,
  供應商:Bosch,Continental,TRW Automotive
  交通信號及標志牌識別 :攝像頭, Map data
  供應商:Delphi, Continental,地圖:Mapillary Elektrobit Automotivegoogle, Here,
  車道偏離告警系統(tǒng) :攝像頭,紅外線感應器
  供應商: Delphi, Continental ,Hella,Valeo SA,
  盲點檢測系統(tǒng) :超聲波傳感器, 攝像頭和紅外線感應器
  供應商:Valeo
  夜視系統(tǒng) :近紅外線傳感器和遠紅外線傳感器。
  供應商:FLIRNavTV
  注意力檢測系統(tǒng) :紅外線攝像頭
  供應商:Saab
  ADAS 技術分布情況
 
  
  ADAS 技術利用分布在車身四周的長范圍雷達傳感器,光達,攝像頭,低范圍累伐傳感器和超聲波傳感器,收集周圍的數(shù)據(jù)。然后通過一系列復雜的運算作出反應來操控或者協(xié)助操控汽車。
  我們來看一個現(xiàn)實的例子,無人駕駛技術在福特汽車上的應用和分布:
  
  
  雖然說介紹了 14 種技術。但是在今年,只有停車輔助,全景泊車和自動巡航系統(tǒng)這三門技術統(tǒng)領了 ADAS 的市場。另外,使用了無人駕駛技術的中低級車輛還相對較少,ADAS 技術還有很大發(fā)展空間。而在電子元件市場方面,我們按照一輛車至少安裝 4 個傳感器計算,未來對傳感器等部件的需求量也是巨大的。

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