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常见测距技术全解析-现代汽车新技术

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:在汽车自动制动系统中最基本、最关键的技术就是测距技术,实现AEB的测距技术主要分为三类,分别是毫米波雷达、激光雷达和基于视觉传感器。图8-21三种测距方式的比较由于安全技术的要求日益增高,没有哪一个单种测距方法能够达到要求,于是出现第四种方法,即将摄像头与雷达融合,二者协同工作,共同构成汽车的感知系统,取长补短,实现更稳定可靠的AEB功能。

常见测距技术全解析-现代汽车新技术

汽车自动制动系统中最基本、最关键的技术就是测距技术,实现AEB的测距技术主要分为三类,分别是毫米波雷达激光雷达和基于视觉传感器

1.毫米波雷达

毫米波雷达如图8-19所示。市面上比较常见的一种方式是毫米波雷达实现AEB,因为在配有ACC功能的车型上,AEB和ACC可以共用同一个毫米波雷达。但是,这样做的后果也是显而易见的,ACC在目标识别、传感器本体、特殊场景方面存在的一些问题在这种AEB上同样存在。

图8-19 毫米波雷达

2.激光雷达

因为各大供应商的毫米波雷达产品成本偏高,而摄像头视觉算法还不够成熟稳定,因此成本相对低廉,精度高且稳定可靠的激光雷达成为新的选择,如图8-20所示。由于激光雷达识别距离短,所以只在车速为50 km/h以内时起动,并且与前方车辆的时速差别为4~15 km/h且驾驶员未采取任何制动措施时,可以自动防止碰撞的发生。在速度低于4 km/h时,例如在驻车时,系统将不会启用。

图8-20 激光雷达(www.xing528.com)

3.基于视觉传感器

摄像头实现AEB是图像识别技术飞速发展的产物,特别是在识别人、骑行人员等复杂目标方面有着得天独厚的优势。市面上一些车型宣传的带有行人检测功能的AEB就是通过摄像头模块实现的。从目前上市车型的配置情况来看,此项功能也只有摄像头才能实现。可识别的行人必须满足至少有80 cm的身高,不能携带较大物体。可识别的骑行人员要有清晰的身形和自行车轮廓,自行车必须配备至少高于地面70 cm的红色反光镜,与此同时,系统无法从角度的后方或者侧面进行监测,只能从正后方探测同方向行进的骑行人员。

现阶段,厂商采用的AEB方案主要包括单纯依赖毫米波雷达、单纯依赖摄像头,以及依赖毫米波雷达、摄像头传感器融合等方案。众所周知,视觉方案受黑夜、烟雾暴雪等不理想工况影响大,很容易出现失效和误判;雷达方案不惧怕黑夜场景,但单独依赖雷达检测,对静止物体、行人等目标的识别难度大,易发生失效。激光雷达是少数厂商考虑纳入AEB方案的传感器之一,但基于量产和成本因素限制,视觉传感器和毫米波雷达方案仍旧是行业主流。

三种测距方式的比较如图8-21所示。

图8-21 三种测距方式的比较

由于安全技术的要求日益增高,没有哪一个单种测距方法能够达到要求,于是出现第四种方法,即将摄像头与雷达融合,二者协同工作,共同构成汽车的感知系统,取长补短,实现更稳定可靠的AEB功能。但融合技术的实现需要不断进行大量路测,涉及真值标定、设备输出以及二次数据开发等工作,对应的数据采集量、数据交互量、数据存储量、数据处理工作量非常大,对于研发机构的综合开发能力有很高的要求。摄像头和雷达融合使用的原理如图8-22所示。

图8-22 摄像头和雷达融合使用的原理

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