如何为自动驾驶汽车选择合适的传感器华体会官网app下载新浪

当世界上第一辆“摩托车”在1885年问世时，认为汽车有一天会自动驾驶的想法是可笑的。如今，辅助和自动驾驶汽车已经成为这个时代华体会官网app下载新浪的现实，数字传感器在感知运动、距离和速度方面的能力超过了人类。

当一起使用时，传感器技术包括摄像头、激光雷达、雷达和超声波，让车辆完全了解世界，在很少或没有人为干预的情况下安全行驶。

但作为工程师和设计师，确定这些传感器的正确组合以满足最终用户的需求——包括安全性、功能性能和价格——需要仔细考虑每种传感器类型的作用、功能和限制。

传感器在车辆中的应用示例包括:

• 自动紧急制动
• 盲点警告
• 车道偏离警告
• 莱恩定心
• 自适应巡航控制
• 堵车司机
• 无人驾驶出租车和快递

自主传感器的四种类型是什么?

1.相机

高分辨率数码相机可以帮助车辆“看到”周围的环境，并解读周围的世界。当车辆周围安装多个摄像头时，360°视角可以让车辆探测到附近的物体，如其他车辆、行人、道路标志和交通标志。

摄像头是理想的情况，如机动和停车，车道偏离，并识别司机分心。

2.激光雷达

激光雷达的意思是“光探测和测距”，是一种利用光脉冲扫描环境并产生三维副本的遥感技术。它的原理与声纳相同，只不过激光雷达使用的是光而不是声波。在自动华体会官网app下载新浪驾驶汽车中，激光雷达实时扫描周围环境，使汽车避免碰撞。

激光雷达组成:

• 发射器:向环境中发射脉冲光波，并扫描测量光从物体反射回来所需的时间，以判断距离和深度
• 接收机:捕捉反射光波，以了解形状、大小、速度和到某个物体的距离
• 信号处理:编译和解释数据

激光雷达在深度感知和确定物体存在方面非常准确。它能看到很远的距离，也能看到恶劣的环境条件，比如夜间或雨雾。因为它能识别并分类它所看到的东西，所以它可以区分像松鼠和石头这样的物体，并据此预测其行为。

3.雷达

雷达的意思是“无线电探测和测距”。该传感器以电磁波的形式发射短脉冲来探测环境中的物体。声波一旦击中物体，就会被反射并反射回传感器。在自动华体会官网app下载新浪驾驶汽车中，雷达用于识别其他车辆和大型障碍物。

雷达组成:

• 发射机:将无线电信号导向指定的方向
• 接收机:捕捉物体反射的无线电波
• 接口:将无线电数据转换为驾驶员友好的信息

由于雷达不依赖于光，因此无论天气状况如何，它都表现良好，最常用于巡航控制和防撞系统。

4.超声波

雷达使用无线电波，激光雷达使用光脉冲，超声波传感器通过发送短的超声波脉冲来评估环境中的物体，这些脉冲被反射回传感器。它们非常具有成本效益，在检测固体危险方面非常出色，通常用于汽车保险杠，在停车时提醒司机有障碍物。为了在辅助驾驶应用中取得最佳效果，超声波传感器通常与摄像头结合使用。

有趣的事实:自然界中有许多最好的超声波传感器。蝙蝠、海豚和独角鲸都使用超声波来识别物体(回声定位)。

单个传感器如何比较

如何选择合适的传感器组合

虽然每个传感器都有各自的优势，但传感器信息的交互使辅助驾驶成为可能。随着车辆向完全独立的方向发展，选择正确的传感器组合对于实现自动驾驶所需的安全标准变得更加关键。

为了达到最高水平的安全性和性能，摄像头、雷达、激光雷达和超声波之间的传感器融合将最大限度地发挥每种传感器类型的优势，同时弥补其他传感器类型的弱点。例如，单独的激光雷达在车道跟踪方面提供的结果很差，但激光雷达和摄像头的组合在这方面非常有效。

正确的组合取决于以下几个因素:

• 传感器的理想功能是什么?例如:紧急制动、防撞、停车辅助
• 这个函数的要求是什么?例如:需要检测100m的车辆
• 函数可能遇到哪些边缘情况?例如:恶劣的天气条件，如大雾
• 期望的功能是驱动程序支持还是自动化？
• 什么样的传感器集提供最实惠的成本?
• 所需的传感器数量将如何影响整体设计?

通过模拟测试传感器组合

为了确保原型车能够在现实世界中使用，传感器必须设计成各种各样的测试用例。

通过为相机、激光雷达、雷达和超声波传感器提供真实的基于物理的实时传感器响应，Ansys仿真平台为工程师提供验证其自动驾驶系统设计安全性所需的所有信息

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