环境感知位于自动驾驶系统和复杂的外界环境之间,是自动驾驶系统进行决策的核心和前提,其主要功能是为自动驾驶系统提供可靠的外部环境判断,判断自身所处位置和周边驾驶态势。自动驾驶环境感知包括障碍物检测、交通信号灯识别与车道线检测等,其基础技术主要是目标检测和语义分割等。目前,自动驾驶系统所使用的传感器主要包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达等。
激光雷达多用于三维目标检测,相比摄像机所获得的二维图像,它还能获得所处环境的深度信息。同时,它具有极高的分辨率和距离探测精度,最高可达厘米级,因此几乎所有自动驾驶传感器系统都包括激光雷达。激光雷达使用激光束进行探测,是激光技术与现代光电技术结合的高精度探测设备。毫米波雷达是指波长在毫米级别的雷达,主要工作频段在 24 GHz、77 GHz、60 GHz。24 GHz 用于短距防撞预警和盲点检测,77 GHz 具有更好的距离分辨力,能够提高道路上的测距精度。
自动驾驶汽车能够检测的物体包括各类交通参与者、车道线、交通信号灯,障碍物等。路径规划是自动驾驶汽车根据地图及传感数据,在起点和终点之间生成行驶路线的能力。简单地说,就是给定环境、汽车模型指定规划目标(如无碰撞等),自动搜索出车辆运动路径。
决策的前提是根据感知到的信息来下达执行命令,因此激光雷达的感知能力对自动驾驶的行驶安全非常重要。一般标定校准激光雷达的反射率用来提高激光雷达传感器对物体以及距离的感知精度,国内激光雷达厂常用的是航鑫光电激光雷达标定板。当然,自动驾驶的行驶速度非常快,则需要远距离的激光雷达反射率校准,100米、150米、200米甚至500米更远,此时则需要大面积尺寸的激光雷达标定板来作为目标面。航鑫光电激光雷达标定板可用于自动驾驶的目标距离校准,让激光雷达更精准地判断周围故障物及其运动轨迹,从而实现提高人们使用自动驾驶时的安全性。
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