学习笔记3--传感器技术

本系列博客包括6个专栏，分别为：《自动驾驶技术概览》、《自动驾驶汽车平台技术基础》、《自动驾驶汽车定位技术》、《自动驾驶汽车环境感知》、《自动驾驶汽车决策与控制》、《自动驾驶系统设计及应用》。
此专栏是关于《自动驾驶系统设计及应用》书籍的笔记.

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3.传感器技术

3.1 摄像头

• 优点：技术成熟、成本低、采集信息丰富；

• 缺点：三维立体空间感不强；受环境影响大，黑夜、雨雪、大雾等能见度低的情况，识别率大幅降低；

• 摄像头通过采集的图像，经过计算机的算法分析，能够识别丰富的环境信息，如：行人、自行车、机动车、道路轨迹线、路牙、路牌、信号灯等，通过算法加持可以实现车距测量、道路循迹，从而实现前向碰撞预警(FCW)和车道偏离预警(LDW)；

• 汽车摄像头应用分为：单目、双目及多目，安装位置分为：前视、后视、侧视、环视；

• 摄像头在汽车领域的应用：

  ADAS功能	使用摄像头	具体功能简介
  车道偏离预警LDW	前视	当前视摄像头检测到车辆即将偏离车道线时，发出警报
  前向碰撞预警FCW	前视	当摄像头检测到与前车距离过近，可能发生追尾时， 发出警报
  交通标志识别TSR	前视、侧视	识别前方道路两侧的交通标志
  车道保持辅助LKAS	前视	当前视摄像头检测到车辆即将偏离车道线时， 向控制中心发出信息，由控制中心发出指令， 及时纠正行驶方向
  行人碰撞预警PCW	前视	前摄像头会标记前方道路行人，并在可能发生碰撞时 及时发出警报
  盲点检测BSD	侧视	利用侧视摄像头，将后视盲区内的景象显示在驾驶舱屏幕
  全景泊车SVP	前视、侧视、后视	利用车辆四周摄像头获取的影像，通过图像拼接技术， 输出车辆周边的全景图
  泊车辅助PA	后视	泊车时将车尾的影像显示在驾驶舱内，预测并标记倒车 轨迹，辅助驾驶员泊车
  驾驶员注意力监测	内置	安装在车内，用于检测驾驶员是否疲劳、闭眼等

3.2 毫米波雷达

• 优点：导引头体积小、质量轻和空间分辨率高；穿透雾、烟、灰尘的能力强，传输距离远；
• 缺点：元器件成本高，加工精度相对要求高；探测角度小；在雨、雾和湿雪等高潮湿环境会衰减，树丛穿透能力差；
• 毫米波其实是电磁波，通过发射无线电信号并接收反射信号来测定与物体间的距离，频率通常在10～300GHz；与厘米波导引头比较，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强；毫米波导引头的抗干扰性能优于其他微波导引头；
• 24GHz频段应用于汽车的盲点监测、变道辅助；77GHz频段频率较高，这个频段的雷达性能要高于24GHz的雷达，主要用于探测车距及前车速度，是实现主动刹车、自适应巡航的基础；

3.3 激光雷达

• 优点：分辨率高、精度高、抗干扰能力强；
• 缺点：工艺要求高，造价昂贵；无法识别颜色、图案、文字等标识；需要高的计算能力；
• 激光雷达工作原理：向目标发射激光束，然后将接收到从目标反射回来的回波与发射信号进行比较，经过计算分析后，就可获得目标的有关信息，如：目标距离、方位、高度、速度、姿态，甚至形状等参数；
• 激光雷达由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成；
• 激光雷达行业国外领先公司：Velodyne、Quanergy等，国内：北科天绘、禾赛科技、思岚科技等；