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自动驾驶汽车主流传感器盘点 激光雷达多重要

此外还有一种方法是混合固态激光雷达,介于固态激光雷达和机械式激光雷达两者之间。从外观上,混合固态激光雷达几乎看不到传统激光雷达的旋转部件,但其实内部仍存在一些机械旋转部件,只是这套机械旋转部件做的非常小巧,并且藏在机身内部。

技术上来讲,目前传统激光雷达技术已经很成熟,而固态激光雷达和混合固态激光雷达尚处于起步阶段,因此各企业当前在自动驾驶汽车使用的激光雷达,多以机械式激光雷达为主。而从整个激光雷达行业来看,高精度车载激光雷达产品生产商主要集中在国外,如美国的Velodyne、Quanegy,德国的IBEO,国内近几年也开始出现一些专注于车载激光雷达的企业,以及一些从其他领域转行而来的激光雷达企业,因看中自动驾驶汽车广阔发展前景,纷纷投身车载激光雷达产品的研发,目前来看成果显著。

毫米波雷达

同激光雷达一样,毫米波雷达也是现在应用于自动驾驶汽车ADAS系统的一种主流传感器。其波长介于厘米波和光波之间,波长短、频带宽,具有穿透雾、烟、灰尘的能力强,可全天候工作,体积小巧紧凑,识别精度高等优点,能帮助自动驾驶汽车准确地“看”到与附近车辆之间的距离,从而为司机提供变道辅助、自主控制车速、碰撞预警等帮助,提高驾驶舒适度,降低事故发生率。且价格方面,毫米波雷达单价远低于激光雷达,是一种相对容易得到的传感器技术。

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目前特斯拉的主力车型上搭载的都是毫米波雷达

按照目前的主流分类,汽车毫米波雷达频率主要包括77GHz和24GHz两种,其中前者波长更短,探测距离更远,因此多用于前方车辆检测;而后者则通常用在车辆周围的检测,如盲点检测。此外,也有一些其他频段的毫米波雷达,如日本的60GHz以及台湾使用的79GHz。

从整个毫米波雷达行业发展来看,无论系统还是器件,核心技术目前仍掌握在国外企业手中,如系统领域的博世、大陆、德尔福等,器件方面的飞思卡尔、英飞凌、意法半导体等。不过,近几年国内也涌现出了一些毫米波雷达相关公司,加速了行业的发展。有专家认为,相对于摄像头方面的激烈竞争,毫米波雷达更有创新性,潜在的市场空间更大,机会更多。特别是77GHz,未来有望成为毫米波雷达主流,而在国内,加快开发国产的77GHZ毫米波雷达芯片并尽快车载应用,将是我国汽车毫米波雷达产业的机遇。

超声波雷达

在上图特斯拉的Autopilot系统中,除使用到了毫米波雷达,其实还用到了超声波雷达。据了解,在特斯拉装备的自动驾驶辅助套件中,同时用到了摄像头、超声波雷达和毫米波雷达三种传感器。其中,超声波主要用于泊车测距、辅助刹车等,量程较短。

采用超声波雷达测距时,超声波发射器先向外面某一个方向发射出超声波信号,在发射超声波时刻的同时开始进行计时,超声波通过空气进行传播,传播途中遇到障碍物就会立即反射回来,超声波接收器在收到反射波的时刻立即停止计时。计时器通过记录时间,就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离。

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