傳感器功能及優(yōu)劣分析

更新時(shí)間：2023-05-17 點(diǎn)擊次數：656

用攝像頭代替人眼對目標(車(chē)輛、行人、交通標志)進(jìn)行識別、跟蹤和測量，感知到汽車(chē)周邊的障礙物以及可駕駛區域，理解道路標志的語(yǔ)義，從而對當下的駕駛場(chǎng)景進(jìn)行完整描述。攝像頭必須先識別再測距，如果無(wú)法識別則無(wú)法測距。相對于其它傳感器，攝像頭的價(jià)格相對低廉，有著(zhù)識別車(chē)道線(xiàn)、車(chē)輛等物體的基礎能力，在汽車(chē)高級輔助駕駛市場(chǎng)已被規模使用。依據不同的圖像檢測原理，可分為單目攝像頭和雙目攝像頭，根據芯片類(lèi)型又可分為 CCD 攝像頭和 CMOS 攝像頭，等等。其優(yōu)點(diǎn)在于攝像頭是目前能夠辨別物體的傳感器。

但是攝像頭同時(shí)具有三個(gè)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)一是逆光或光影復雜的地方難以使用;缺點(diǎn)二在于依賴(lài)于算法，能否辨別物體依賴(lài)樣本的訓練，樣本未覆蓋的物體將無(wú)法辨別，比如在中國道路上應用，識別超載運貨車(chē)的成功率不超過(guò) 80%;缺點(diǎn)三在于攝像頭對于行人的識別具有不穩定性，因為行人不同于車(chē)輛，動(dòng)作、服裝、身體各部分變化要素很多，而且還要與街上的建筑、汽車(chē)、樹(shù)木等背景圖案區分開(kāi)來(lái)，比如在日本、德國、美國、以色列等國市區的測試結果顯示，行人的成功檢測率為 93.5%，距離實(shí)現無(wú)人駕駛還有很大差距，再如穿著(zhù)吉祥物套裝或著(zhù)裝顏色與背景相似的人或搬運東西的人極有可能無(wú)法識別。因此，攝像頭的物體識別功能，但由于依賴(lài)樣本識別物體，以及識別行人具有不穩定性，攝像頭應用于測距領(lǐng)域無(wú)法保障 100% 的穩定性，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域脫離激光雷達使用只能應用于 ADAS 而不能應用于的無(wú)人駕駛。

從硬件方面看，計算機視覺(jué)所需的工業(yè)攝像頭在技術(shù)層面相對成熟，具有較高的圖像穩定性、高傳輸能力和抗干擾能力，且單個(gè)攝像頭成本已降到 200 元以下，因此單車(chē)可以配備 6~8 個(gè)攝像頭覆蓋不同角度，天風(fēng)證券預測，2020 年國內前后裝攝像頭需求量為 4184 萬(wàn)個(gè)。

發(fā)射 1~10 毫米的電磁波，根據反射波的時(shí)間差及強度等來(lái)測量距離，汽車(chē)毫米波雷達的頻段主要在 24 GHz 和 77 GHz。其優(yōu)點(diǎn)在于性?xún)r(jià)比較高，探測距離遠，精度較高，穿透霧、灰塵的能力強，能夠全天候全天時(shí)工作，在很多高檔轎車(chē)里都有應用;缺點(diǎn)是行人的反射波容易被其他物體反射波埋沒(méi)，難以分辨，無(wú)法識別行人，例如采用毫米波雷達和攝像頭的感知系統實(shí)現自動(dòng)駕駛的 Tesla，在行人較多的鬧市區會(huì )自動(dòng)鎖定自動(dòng)駕駛功能。因此，毫米波雷達在測距領(lǐng)域具有較高性?xún)r(jià)比，但是其無(wú)法探測行人是一個(gè)致命弱點(diǎn)，只能應用于自適應巡航系統等 ADAS 系統。目前毫米波雷達市場(chǎng)由國外廠(chǎng)商壟斷，國內主要的零部件供應商正在致力于車(chē)載毫米波雷達的國產(chǎn)化。79 GHz 毫米波雷達作為未來(lái)發(fā)展趨勢，能更有效地發(fā)揮自動(dòng)駕駛傳感器所需的性能。

發(fā)射振動(dòng)頻率高于聲波的機械波，根據反射波測量距離。其優(yōu)點(diǎn)在于探測物體范圍極廣，能夠探測絕大部分物體，且有較高穩定性;缺點(diǎn)是一般只能探測 10 米以?xún)鹊木嚯x，無(wú)法進(jìn)行遠距離探測。因此，超聲波雷達廣泛應用于倒車(chē)雷達，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域常常作為短距離雷達，應用如自動(dòng)泊車(chē)輔助系統。

可以獲得自身相對于全局的位置信息。其優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)較為成熟，能夠實(shí)現在全局視角的定位功能;缺點(diǎn)在于無(wú)法獲得周?chē)系K物的位置信息。往往需要與前幾個(gè)探障類(lèi)傳感器搭配使用。

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