無人駕駛汽車電子傳感技術

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無人駕駛汽車電子傳感技術

無人駕駛汽車在環境感知、路徑規劃、控制等子系統方面是相當復雜的，包括障礙物檢測、目標追蹤、道路檢測、車道規劃、位置檢測、導航、運動規劃等。相比其它無人駕駛機器，無人駕駛汽車的復雜性主要體現在周圍物體的高速移動、復雜多變的環境（如前、后、兩邊的行人和車輛等）、車輛位置的感知、車輛行為（泊車、停車、行車）和行車方向，因此需要進行目標檢測、距離和相對速度估算。

作為無人駕駛汽車環境感知的主要傳感設備有激光雷達、攝像機、雷達、超聲波傳感器、接觸傳感器等，激光雷達、雷達、超聲波傳感器都是有源傳感器。激光雷達的主要參數是探測距離，其會受目標反射率、天氣條件的影響。激光雷達按掃描距離可分為遠程和近程，按掃描空間可分為2D和3D激光雷達。2D激光雷達繞垂直軸旋轉，掃描水平面，呈扇形狀，典型的掃描角度為80°或270°；3D激光雷達的扇形掃描視角在垂直面內，扇形掃描可繞垂直軸旋轉一定角度（270°或360°）。攝像機可提供空間區域的數字圖像，圖像有黑白和彩色之分，分辨率在640×480～1328× 1048范圍內。用于無人駕駛汽車的攝像機面臨兩個挑戰：對低強度光的敏感度；對極亮和極暗區域的捕獲能力。雷達發射固定頻段的電磁波，其很少受天氣影響，能夠探測近距離（幾米之內）的障礙物，可探測到目標的相對速度，這一優點可用于無人駕駛汽車的決策和自適應巡航（ACC）。上述技術各有優缺點，理想的解決方案是配合使用，優勢互補。

傳感器集成化、傳感器數量減少將是無人駕駛汽車的發展趨勢，這些傳感器用于量產車不僅取決于傳感技術的發展，也取決于相關領域的研究。

Constantin Ilas et al. 2013 8th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering, Bucharest, Romania, May 23-25, 2013.

編譯：張為榮