自動(dòng)駕駛需要的所有傳感器
發(fā)布人：傳感器技術(shù)
時(shí)間：2024-08-28
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本文系統介紹高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動(dòng)駕駛所需的激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳感器和攝像頭傳感器的原理、功能及區別。1
傳感器的種類(lèi)及特征
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毫米波雷達的原理和功能
毫米波雷達的分類(lèi)
車(chē)輛上搭載的毫米波雷達通常使用兩個(gè)波段。毫米波雷達使用的是76GHz波段的電波(毫米波*1)。BSM使用的是24GHz波段的電波(準毫米波)。
毫米波雷達的構成
毫米波雷達的原理
通過(guò)FM-CW方式*2監測距離、相對速度和方向。
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激光雷達的原理和功能
激光雷達的分類(lèi)
針對測量距離的遠近，激光雷達可分為非掃描式(FLASH)激光雷達和掃描式激光雷達。
FLASH激光雷達
在短時(shí)間內向前方發(fā)射大面積的激光，依靠高靈敏度的探測器對回波信號進(jìn)行收集并繪制成像。
掃描式激光雷達
MEMS激光雷達
MEMS（Micro Electromechanical System）即微機電系統，是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個(gè)獨立的智能系統。
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超聲波傳感器的原理和功能
*參考：超聲波所在頻段人耳無(wú)法聽(tīng)到。
超聲波傳感器的構成
超聲波傳感器如何工作？
超聲波****發(fā)出超聲波，超聲波遇到障礙物會(huì )返回，超聲波傳感器正是根據發(fā)射波和回波之間的時(shí)間差來(lái)測定發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。
怕臟的超聲波傳感器
*2參考：擋板即護圈（保護零件），相當于超聲波傳感器嵌入車(chē)輛的緩沖器。
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攝像頭傳感器的原理和功能
攝像頭傳感器的分類(lèi)和構成
攝像頭傳感器分為單鏡頭攝像頭和多鏡頭立體攝像頭兩種。單鏡頭攝像頭識別的是平面影像，而多鏡頭立體攝像頭內置2個(gè)攝像頭，除了可以識別立體物體，還可以測算到目標物體的距離。
*參考：投影點(diǎn)坐標的位置不精確會(huì )影響檢測精度。請確保鏡頭已得到充分的校正、調整。
攝像頭傳感器如何工作？
攝像頭傳感器通過(guò)獲取攝像頭拍攝的車(chē)輛周邊的實(shí)景畫(huà)面，從實(shí)景畫(huà)面中抽取場(chǎng)景特征信息、調整顯像濃度，對畫(huà)面進(jìn)行預處理。根據預處理結果，更容易辨別對象的特征及形狀、顏色等信息，從而提高檢測速度。
目標物體處理流程
圖像傳感器通過(guò)圖像處理識別對象物體，根據駕駛輔助ECU檢測到的信息進(jìn)行內容識別、判斷、控制車(chē)輛。
檢測車(chē)道
從經(jīng)過(guò)處理的圖像上抽取邊緣畫(huà)面（亮度變化大的區域），從邊緣畫(huà)面中找出行車(chē)線(xiàn)標記（車(chē)道兩側的實(shí)線(xiàn)及虛線(xiàn)，直道顯示為直線(xiàn)），通過(guò)行車(chē)線(xiàn)標記測定車(chē)道。
檢測道路標識
從經(jīng)過(guò)處理的圖像上抽取對應的候補點(diǎn)，尋找由各點(diǎn)分布構成的直線(xiàn)、曲線(xiàn)、平面等任意圖形，按照特定的模板推定標識。通過(guò)標識信息進(jìn)行判斷并控制車(chē)輛。
檢測行人
人物圖像由于體型、姿勢、衣著(zhù)等因素影響較難識別。因此，從圖像中區分出靜止的背景和運動(dòng)的人物，需要根據模型化部位（手腳等較大部位的圖形）以及統計性特征（全身圖像等）進(jìn)行識別，符合特征的則被判定為行人。根據車(chē)輛與行人間的位置關(guān)系及測算的距離，識別、判斷、控制車(chē)輛。
多鏡頭立體攝像頭
單鏡頭攝像頭拍攝到的某一個(gè)圖像，在轉化成二次元畫(huà)面時(shí)，由于缺少目標物體縱深數據導致無(wú)法進(jìn)行立體識別。而多鏡頭立體攝像頭融合了2個(gè)攝像頭拍攝的圖像從而獲得視覺(jué)差，并利用視覺(jué)差使用三件測量的方式計算出縱深數據。因此，立體地識別目標物體的大小及形狀。
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