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自动驾驶汽车感知测试——传感器市场分析


  来源: 汽车测试网 时间:2018-10-25 编辑:思杨
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随着人工智能的蓬勃发展,自动驾驶正渐行渐近。依据汽车智能化程度和人类在驾驶过程中参与度的不同,美国机动车工程师协会(SAE)将自动驾驶分为 6 级(L0-L5)、美国高速公路交通安全管理局(NHTSA)将自动驾驶分为 5 级(L0-L4)。在 SAE 分级标准下,L0-L2 属于高级驾驶辅助系统(ADAS, Advanced Driving Assistant Systems), L3-L5 则可称为自动驾驶系统,且 L5 为无人驾驶,可以实现汽车的完全自动化、能够自主响应各种紧急情况。

 

SAE/NHTSA 自动驾驶等级划分

从无自动化到自动驾驶,这一过渡阶段所用的各类驾驶辅助技术均属于 ADAS。 ADAS 可分为速度辅助、制动辅助、车道辅助及其它辅助四类,包括自适应巡航(ACC)、前向碰撞预警(FCW)、行人碰撞预警(PCW)、车道偏离预警(LDW)、盲点探测(BSD)等功能。 目前,全球自动驾驶技术研发尚处早期,量产车大多集中于 L1-L2 阶段, FCW、 PCW和 LDW 是核心焦点。

 

ADAS 分类及功能介绍

 

ADAS 的渗透率正快速攀升, IHS 预计 2020 年时全球 ADAS 渗透率将从 2015 年的 10%增至 30%,欧洲地区由于车规要求渗透率更高达 86%。相应的,全球 ADAS 市场不断扩大,据 Grand View Research 统计,全球 ADAS 市场规模将从 2016 年的 141.5 亿美元,增长至2025 年的 674.3 亿美元,年复合增长率 19%。

 

2016-2025E 全球 ADAS 市场规模增长

传感器是感知层核心

自动驾驶的工作过程可分为三层:(1)感知层: 通过传感器探测周围环境,将各类环境信息转换为电信号;(2)决策层: 在汽车电子控制单元(ECU)的帮助下,利用算法分析环境数据, 并发出操作指令;(3)执行层: 根据指令,通过各种执行器完成相应的汽车操控。

汽车传感器是感知层的核心部件, 遍布车辆全身。一辆汽车所搭载的传感器数量的多寡,直接决定了其智能化水平的高低。目前, 普通家用轿车中约配有数十个传感器,高档轿车中则多达 100 多个。

 

汽车传感器遍布车辆全身

 

汽车传感器可分为环境监测、车身感知两大类。在一辆汽车所配臵的传感器中,呈现出环境监测传感器量少价高,而车身感知传感器量多价廉的特点。同时,随着汽车 SAE 级别的提升,所需的环境监测传感器数量增长迅速,占据了汽车传感器总成本的绝大部分。

环境监测传感器用于探测和感知周围环境,是实现自动驾驶所必需的传感器,包括摄像头和雷达两类。 1)摄像头在获取图像数据后,通过图像识别技术,可以实现距离测量、目标识别等功能。 2)雷达利用发射波和反射波之间的时间差、相位差等信息, 获得目标物体的位臵、移动速度等数据。按所使用的不同类型的波,雷达可以分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达三类。

车身感知传感器用于获取车身信息,如胎压、油压、车速等,是维持汽车正常、稳定、安全行驶所必备的基础传感器。按测量参数类型的不同,车身感知传感器包括压力传感器、加速计、陀螺仪、流量传感器等。以 MEMS 工艺生产该类传感器,具有低成本、高可靠性、小体积等优势,已逐步取代了基于传统机电技术的传感器。后文将车身感知传感器统称为汽车 MEMS 传感器。

 

主要汽车传感器在各级 SAE 中的应用

 

在环境监测传感器中,超声波雷达主要用于倒车雷达以及自动泊车中的近距离障碍监测,摄像头、毫米波雷达和激光雷达则广泛应用于各项 ADAS 功能中。四类传感器的探测距离、分辨率、角分辨率等探测参数各异,对应于物体探测能力、识别分类能力、三维建模、抗恶劣天气等特性优劣势分明。 各种传感器能形成良好的优势互补,融合传感器的方案已成为主流的选择。

 

环境监测传感器原理及应用

 

(一)摄像头/毫米波雷达/激光雷达技术创新活跃,市场规模增长迅速

关键词:自动驾驶 汽车感知测试 传感器    浏览量:3988

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