自动驾驶之路科普篇4各主要部件

第4章:各主要部件简介与玩家这章就继续跳回去接着前面第2章的自动驾驶关键架构展开,讲一下重要的几个组成部件。主要讲一下感知层的摄像头,毫米波雷达,激光雷达,高精定位,以及决策层的高精地图,和芯片。(前文所讲,高精地图比较特殊,有把他归类为决策层的,也有把他放在感知层的,还有独立出来作为理解规划系统。)由于本人虽然目前从事这个行业,但接触时间尚短(不到一年),还不够专业,所以,只能就这些重要部件做一个简单的个人理解和介绍。讲的错误的地方,请勿见怪,也希望帮忙留言更正,非常感谢。4.1感知层零部件的功能如下图示所介绍的,感知层主要就是让车辆像人一样能感知外界环境,以及找到自身定位,是集成了一大堆的传感器,每个传感器的功能都有所不同,有所专长。如摄像头就像眼睛一样,主要用他的高分辨率把周围看到事物都录下来告诉车机大脑。毫米波雷达主要探测前方车辆或行人等物体的距离和速度信息,并且可以在恶劣天气下也工作。所谓的毫米波雷达,就是指工作频段在毫米波频段的雷达,测距原理跟一般雷达一样,也就是把无线电波(雷达波)发出去,然后接收回波,根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。这个说白了点有点像蝙蝠的嘴巴发射高频声波,然后靠耳朵听这些反射回来的声波,来判断前方障碍物,也就不用眼睛了。激光雷达则主要探测距离和获取3D信息,激光雷达和毫米波雷达都可以全天候24小时工作,不受光线影响,而摄像头在黑暗环境下可能就不行了。激光雷达的工作原理:通过对人畜无害的红外光束发射、反射和接收来探测物体。能探测的对象:白天或黑夜下的特定物体与车之间的距离。甚至由于反射度的不同,车道线和路面也是可以区分开来的。这三类传感器对车辆来说就是功能互补的,就如人除了眼睛来判断环境外,还可以用耳朵听,用触觉去感知。对于这些传感器的具体功能以及优势劣势,包括成本,还有主要供应商等等信息已经归纳在下表,感兴趣的可以再仔细看一下。下面这张表也是,可以对比参考。对于车辆自动驾驶而言,这么多传感器组合,究竟选哪一种更适合自己,性价比更好,不同的汽车厂家是有不同方案的。例如特斯拉和Mobileye主要靠视觉主导,就是说只用摄像头,不用高成本激光雷达,会少用几个毫米波雷达等。而其他一些自动驾驶厂商则大多数处于安全冗余考虑还是会尽可能地把这些感知件都融合上去。这从另一个角度也说明特斯拉和Mobileye的控制算法比较牛逼简洁啊,就主要靠眼睛判断来控制怎么走路,就像人一样,成本可以降低非常多。但因此自动驾驶事故的风险就会高些,所以需要不断提升进步。关于摄像头,按安装位置和想要观察的应用场景,分为前视,后视,环视,车内等等。每个功能和作用又不一样。毫米波雷达也按可探测距离分为长距,短距,中长距,按安装位置不同又分前向雷达,角雷达。激光雷达按扫描分机械扫描,Flash(全局快门),MEMS(振镜,固态方式),OPA(OpticalPhasedArray,光学相控阵)。这些都比较专业,笔者还在研究,就不具体展开了。感兴趣的同学自行上网对这些概念和原理搜索学习吧。附以下一些大咖的文章链接,供参考。


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