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自动驾驶的春天快要来临?传感器依旧是关键部位

发布日期:2022-01-07 浏览次数:1971 作者:网络

  当前,2022年美国消费电子展(CES)正如火如荼。1月6日,百度和集度共同宣布,集度首款量产车型预计于2023年上市,将成为具备高度自动化(L4级自动驾驶)能力的汽车机器人。该产品概念车预计将于今年4月在北京车展正式亮相。

  在不久前举办的百度Create 2021大会上,百度创始人、董事长兼CEO李彦宏表示,集度的汽车机器人贯穿了“自由移动、自然交流、自我成长”三大产品理念,即拥有L4级别自动驾驶能力,可自由移动;可人车交互及语音语义识别,让车与人贴近自然交流;汽车机器人可根据用户使用习惯进行自我学习和迭代优化自动驾驶及智能座舱体验,实现“自我成长”。

  集度汽车机器人的L4级自动驾驶能力,可赋能汽车在高速、城市开放道路中提供安全可靠的自动驾驶功能。其中,集度智能驾驶系统由百度自动驾驶计算平台及NVIDIA DRIVE Orin提供硬件和算力,软件和算法由集度、百度共同开发。

  集度首款量产车型将搭载NVIDIA DRIVE Orin? SoC。这是一款专为软件定义汽车设计的系统级芯片,它可实现254 TOPS的运算性能,能够为自动驾驶功能、置信视图、数字集群、车载信息娱乐以及乘客与AI的交互提供算力支持。

  进入2020年以来,自动驾驶企业融资不断,整个行业正呈现出另一番景象。这不由让人怀疑自动驾驶春天已经到来。

  自动驾驶汽车是在一个未知的动态环境中运行的,所以它需要事先构建出环境地图并在地图中进行自我定位,而执行同步定位和映射过程的输入则需要传感器和 AI 系统的帮助。

  报告指出,传感器可分为有源传感器和无源传感器,各种传感器都有其优缺点,没有一种单一传感器能够适用于所有路况。通常情况下,想要可靠、安全地操控一辆自动驾驶汽车,需要同时使用多个传感器。

  一般情况下,自动驾驶汽车包含的传感器主要有五种类型:

  1、远程雷达:信号能够透过雨、雾、灰尘等视线障碍物进行目标检测。

  2、照相机:一般以组合形式进行短程目标探测,多应用于远距离特征感知和交通检测。

  3、激光雷达:多用于三维环境映射和目标检测。

  4、短程/中程雷达:中短程目标检测,适用于侧面和后方避险。

  5、超声波:近距离目标检测。

  前面提到,各类传感器均有其优缺点,而自动驾驶汽车需要从技术上对传感器进行判断、选择。

  无源传感器能够探测环境中物体反射的现有能量,如光、辐射等。但在弱光环境下,由于没有自己的传播源,无源传感器的性能将有所下降。并且在产生的数据方面,对比有源传感器,无源传感器产生的数据量更多。

  即便如此,无源传感器仍具有多方面特点,主要包括:

  1.涵盖整个视野宽度的高分辨率的像素和颜色;

  2.在视野中保持恒定的帧频;

  3.两个摄像头可以生成一个 3D 立体视图;

  4.缺乏发射源减少了来自其他车辆的干扰的可能性;

  5.技术成熟,成本低;

  6.系统生成的图像便于用户理解和交互。

  如果在自动驾驶汽车上使用无源摄像头传感器套件,需要覆盖汽车周边的各个环境。这可以通过使用在特定时间间隔拍摄图像的旋转相机来实现,或者通过软件将 4-6 个相机的图像拼接在一起。此外,这些传感器需要一个超过 100 分贝的高动态范围(场景中高光和阴影的成像能力),使它们能够在各种光照条件下工作,并区分不同的对象。

  有源传感器具有信号传输源,依靠 TOF 原理感知环境,ToF 能够通过等待信号的反射返回来测量信号从源到目标的传播时间,信号的频率决定了系统所使用的能量及其准确性。因此,确定正确的波长在选择系统时起着关键的作用。

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