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一文教你读懂自动驾驶的关键技术

2022-06-15 17:39
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近年来,随着自动驾驶概念的提出,智能汽车已开始成为各大公司的“必争兵家之地”,国内外的龙头企业以Alphabet(谷歌母公司)、百度等为主。
一般来说,自动驾驶,也叫作微软驾驶汽车、无人车,是一种需要驾驶员辅助或无需驾驶员操控的智能汽车,它可以在无人操作下感知环境,并对需要出行的路径进行导航,自主完成出行国产,是集感知、规划与控制功能于一体的自主交通工具。自动驾驶技术的三大技术指标是感知、规划与控制。

自动驾驶汽车自主驾驶的前提下是保证其有可靠的感知能力,可以对交通环境中障碍物(车辆、行人)的位置、速度及接下来可能的行为、交通规则等信息做出反应,根据定位技术确定后续的决策和规划,并搜集重要的道路信息,这也需要用上多种科技技术。
①激光雷达
激光雷达主要由激光探测和激光测距组成,激光雷达的激光光束发散角小,能量集中,探测灵敏且分辨率极高。优点是抗干扰能力强,定向性好,测量距离远,测量时间短,它可对智能汽车周边环境进行撒苗,获取三维的交通信息,对参与交通环境角色的基本特征和局部细节,进行高进度测量。
②超声波雷达
超声波雷达常用于精准测距,它可通过超声波发射器和接收脉冲的时间差,可以计算出相对距离。一般来说超声波雷达是加装在汽车前、后保险杠及侧面,可用来测量汽车周边障碍物的距离。
③毫米波雷达
毫米波雷达是指频率为30-300GHz频域的雷达,具有体积小、质量轻和空间分辨率高等优势,它能够同时识别多个小目标,穿透性极高,可穿透烟雾灰尘较多环境,精准测量到目标的相对距离和相对速度。
④车载摄像头
自动驾驶汽车的车载摄像头作用是搜集图像信息,具有高图像分辨率、高数据传输能力、高抗干扰能力等,按照摄像头数量可分为单目摄像头、双目摄像头和三目摄像头。
⑤智能网联
智能网联是承担着自动驾驶汽车的“沟通者”,让自动驾驶汽车可以通过互联网技术获取更多的交通信息,实现车与车、车与人、车与路、车与服务平台的沟通,从而提高汽车的智能化水平和自动驾驶安全。
⑥规划
规划是自动驾驶汽车最重要的技术指标,自动驾驶汽车要对获取到道路信息进行整合规划,根据出行任务,对交通情况(车辆、行人等)信息进行分析,从而做出对应的判断,如超车、停车、绕行等。
自动驾驶汽车能否被大众所接受,主要也是取决于规划这一环节,对于消费者来说,自动驾驶汽车对于交通环境的理解是否能和人类驾驶员一样是非常重要的,对于交通环境的认知及对于特殊交通场景的处理,能否和人类驾驶员一样人性化,也是很重要的一个考量标准。
⑦规划
作为自动驾驶系统的最底层,控制系统是对于自动驾驶汽车做出的规划来做出反应,促使自动驾驶汽车成功完成加速、减速、避让等一系列动作,自动驾驶控制执行的核心技术主要包括车辆的纵向控制和横向控制技术。

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