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自动驾驶兴起,需要哪些传感器来支撑?


  来源: 物联传媒 时间:2021-12-08 编辑:仪器仪表WXF
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汽车市场已经成为传感器的重要应用市场,MEMS汽车传感器作为汽车电子控制系统电子控制系统的重要信息源,对温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。当前,一辆普通家用轿车上大约安装了近百个传感器,而豪华轿车上的传感器数量多达200个,那么作为未来主流的智能电动汽车,其自动驾驶系统需要多少传感器来支撑呢?


自动驾驶系统需要的传感器类型


自动驾驶系统涵盖三个方面,分别为:

1)感知层,通过传感器(包括车载摄像头/超声波雷达/毫米波雷达/激光雷达等)感知车身周围环境;

2)决策层,通过感知层收集的信息作出相应的决策(涉及芯片/算法);

3)执行层,通过接收传感器的实时信息、以及芯片/算法得出的决策信号从而采取包括刹车/警示等在内的行车行动。其中硬件设备包括传感器、芯片、高精地图。


感知就像人类通过眼睛和耳朵感知周围情况,自动驾驶的感知是通过激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头等硬件设备的周围感知及通过GNSS(全球导航卫星系统)、IMU(惯性测量单元)、RTK(实时动态)定位等绝对位置定位组成,用来搜集车辆周边的环境。


自动驾驶感知系统


智能驾驶感知层各类传感器及相关企业


1、激光雷达


激光雷达最重要的两个属性是测距和精度。激光雷达可以主动探测周围环境,属于“主动视觉”,即使在夜间仍能准确地检测障碍物。因为激光光束更加聚拢,所以比毫米波雷达拥有更高的探测精度。缺点在于成本高昂、技术不成熟、影响车辆整体外观。激光雷达成本高于2万元,而摄像头最多仅2000元,雷达则更便宜,激光雷达主导的解决方案为主机厂带来成本压力。


近日,全球知名市场研究与战略咨询公司Yole Développement发布了《2021年汽车与工业领域激光雷达应用报告》(以下简称《报告》)。《报告》统计了包括全球十余家头部企业在内的激光雷达研发制造商在汽车和工业市场应用的份额占比情况。


激光雷达研发制造商在汽车和工业市场应用的份额占比情况

来源:Yole Développement


报告显示,法雷奥排名第一,占比 28%;RoboSense(速腾聚创)占比10%,排名第二;Luminar、Livox(大疆)、电装、大陆、Cepton五家厂商以7%占有率,并列第三;紧随其后的是Innoviz、Ibeo、华为、禾赛科技、Innovusion(图达通)、Velodyne,占有率均为3%。


2、超声波雷达


超声波雷达在汽车中的应用已经有很多年了,在许多车辆的前后两侧都能发现它们的身影。按工作频率划分,超声波雷达有40kHz、48kHz和58kHz三种,频率越高,灵敏度越高,探测角度越小。在工作状态,通过收发超声波,超声波雷达能以1-3cm精度测算0.2-5m范围内的障碍物。


然而,由于工作频率属于声波范围,超声波雷达的不足也是显而易见的。尤其是汽车在高速行驶过程中,由于超声波信号的传播延迟,接收到的信息会出现一定的延迟。另外,超声波设备也存在方向性差的问题,需要更多的设备来覆盖同一个区域,而且天气条件也会极大地影响它们的探测效果。


不过,这并没有影响超声波雷达在汽车行业的应用,非常关键的一点就是它的超高性价比。市场上单个超声波雷达的售价仅为数十元人民币,按照一套倒车雷达系统安装4个超声波雷达计算,硬件成本还不足二百元。自动泊车系统虽然需要的超声波雷达数量多一些,但硬件总成本也能控制在五百元左右。与动不动就要数万元甚至数十万元的激光雷达相比,超声波雷达在成本方面的优势实在太突出了。


超声波目前的使用场景,基本有三种,一种是实现简单的后向倒车辅助、警告障碍物的预警功能,配置的超声波雷达数量一般是4个;另一种是增加了汽车在前进过程中的预警,配置数量在8个;最后一种就是配置12个,实现水平、垂直、斜向全自动泊车的功能。


关键词:自动驾驶 传感器    浏览量:20618

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