Sürücüsüz araçlar için sensörler nerede? Biliyorum!
Otonom sürüş, otomotiv endüstrisindeki en ileri araştırma alanlarından biridir. Bu aşamada, yalnızca az sayıda seri üretilen otomobil L2 seviyesinde otopilot teknolojisine sahiptir ve L3 seviyesine ulaşabilenler daha da nadirdir. Ancak arabanın gelecekteki gelişme yönü insansız sürüş ve otonom sürüş ve L5 seviyesine ulaşmak için hala mühendisler tarafından yıllarca sıkı çalışma gerektiriyor.
İnsansız sürüş hakkında konuşurken, ilgili sensörlerin nasıl düzenleneceğini hiç düşündünüz mü? Nelere dikkat edilmesi gerekiyor?
Wen | Scooba
Kitlesel üretilen otonom sürüş için sensörlerin seçimini ve düzenini kısaca tartışmama izin verin.
İnsansız sürüşün şu anda esas olarak kameralar, milimetre dalga radarı, ultrasonik radar ve lidar gibi çeşitli sensör türlerini kullandığını biliyoruz. Bu tür sensörlerin özellikleri, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi farklıdır:
Çeşitli sensörlerin menzilinin ve mesafesinin farklı olduğu ve bazı güçlü sensörlerin yüksek maliyetlere ve nispeten az seçeneğe sahip olduğu görülebilir.
Sensörlerin makul bir şekilde nasıl seçileceği ve düzenleneceği, özellikle seri üretim (maliyet sorunları) olmak üzere özerk sürüş araştırma ve geliştirmesinin anahtarı haline geldi.
Tipik alan bölümü
Aracın farklı yönlerde karşılaştığı farklı durumlara göre, aracın etrafındaki algılama alanı şu beş tip alana ayrılabilir: ön A, ön B, arka E, arka D ve yan C.
Her alan, aracın sürülmesinde farklı durumlarla karşılaşacaktır, bu nedenle farklı alanlarda, algılama aralığının gereksinimleri farklıdır.
Örneğin, ön alan A, tam hızda sürerken uzunlamasına güvenlik mesafesini kapsaması gereken en önemli alandır, B ve E alanları ise esas olarak bitişik şeritlerin durumunu ve dönüş durumunu algılar.
Sensörün çalıştığı ana alan
Farklı kullanım senaryolarının ihtiyaçlarını göz önünde bulundurun
L5 tam otomatik sürüşün gerçekleştirilmesinden önce, tüm otomatik sürüş fonksiyonları sahneyi, otoyolu veya şehir yolunu, düşük hızı veya yüksek hızı kısıtlayacaktır ... Farklı sahnelerin farklı sensör gereksinimleri olmalıdır.
Örneğin, otoyol sahnelerinin yalnızca araçları tanımlaması gerekirken, şehir içi yolların da bisikletleri, elektrikli araçları, yayaları vb. Tanımlaması gerekir; yüksek hızlarda güvenliği sağlamak için algılama mesafesi düşük hızlardan daha uzak olmalıdır.
Aynı kullanım senaryosunda bile, farklı işlevlerin sensörler için farklı gereksinimleri vardır. Örneğin, otomatik park etmeyi gerçekleştirmek için yakın mesafe ultrasonik radar ve panoramik sensörlere güvenebilirsiniz.
Otobanda AEB otomatik acil frenleme ve ACC adaptif seyir işlevlerini gerçekleştirmek için, yalnızca A bölgesindeki araçların tespit edilmesi gerekir; ancak şerit değiştirme işlevi gerçekleştirilirse, B ve E alanlarını da algılaması gerekebilir.
Ve yüksek hızlı şerit değişikliği aynı zamanda düşük hızlı bir rampadan sürüş yoluna kadar olan sahneyi de içeriyorsa, dikkate alınması gereken daha fazla faktör vardır.
Özel senaryo örnekleri
Yukarıda bahsedilen özel senaryolar için, aşağıda basit bir örnek verilmiştir (gerçek referans için değil, örneklerle tartışılmıştır):
Aşağıdaki senaryoda, öndeki araç 60 km / s hızla rampada gidiyor ve normal sürüş şeridine geçmesi gerekiyor.Bu zamanda, hedef şeridin arkasında 120 km / s'lik bir araç var ve zaman aralığı = 2s. Zaman 3s.
Ardından arka araca olan güvenli mesafe şu şekilde elde edilebilir:
Bu nedenle, E bölgesindeki sensör, daha güvenli olması için kenarın arkasındaki 83 metrelik mesafeyi algılayabilmelidir, bu nedenle 24GHz milimetre dalga radarı (60m) bu gereksinimi karşılayamaz; 77GHz milimetre dalga radarını veya orta menzilli kamerayı seçmeniz gerekir (Tess Autopilot 2.0 programını çekin).
Bir çok benzer özel senaryo vardır, bu nedenle mevcut mevcut teknik şartlar altında önce kullanım senaryolarının ayrıştırılması ve ardından sensör şemasının senaryo ve fonksiyonlara göre tasarlanması gerekmektedir.
Sensör yedekliliği
Otonom sürüşün güvenliği ve güvenilirliği her zaman en önemli hususlar olmuştur.Tasarım ve geliştirme sadece işlevlerin gerçekleştirilmesi için ise, seri üretim talebini karşılamak zordur.
Bu nedenle, otonom sürüşte önemli işlevler için yedek tasarım ve düzen dikkate alınmalıdır.
Örneğin, önemli ön A alanında, yaygın olarak kullanılan kameralara ek olarak, benzer bir algılama mesafesine sahip bir milimetre dalga radarı da düzenlenmelidir; kamera arızalanırsa veya kamera kısıtlanırsa, milimetre dalga radarının belli bir dereceye kadar devam etmesini sağlayın Algılama çalışması.
Tesla milimetre dalga radarı yerleşim yeri
Sensörün görünümü
Gelecekte otomobillerde daha fazla sensör olacak, lidar, kamera gibi sensörler hiçbir şekilde bloke edilemez.Sensör çok büyük ve çirkin bir görünüme sahipse, piyasa tarafından isteyerek kabul edilmeyecek sensör tasarlanıp düzenlenmiştir. Görünümü etkilememeye çalışmak da önemli bir husustur.
Byton ve Audi lidar düzeni karşılaştırması
Milimetre dalga radar düzeni
Optiğe dayanan sensörlerin aksine, milimetre dalga radarları teorik olarak gizlenebilir ve düzenlenebilir (engellenmemeleri en iyisidir), ancak kapağı tasarlarken ve yerleştirme konumunu seçerken dikkat edilmesi gereken birkaç temel ilke vardır:
Elektrolit iletkenliği düşük olan PC, PP, ABS, TPO vb. Malzemelerin kullanılması tercih edilir. Bu malzemelerde metal ve karbon elyaf sıkıştırılamaz.
Kaplamanın yüzeyi, malzeme kalınlığında veya karmaşık yapıda ani değişiklikler olmaksızın, kalınlık bakımından düzgün ve homojen olmalıdır ve kalınlık, radar dalgalarının bozulmasını ve zayıflamasını azaltmak için tercihen radar yarı dalga boyunun tam sayı katı olmalıdır.
Milimetre dalga radar düzeninin şematik diyagramı (2. makaleden alıntılanmıştır)
sonuç olarak
Mevcut sensör teknolojisinde hala iyileştirme için alan var.Optiklere, görüntülere vb. Dayanan sensörler, çeşitli karmaşık ortamlara ve senaryolara uyum sağlayamaz; algılama sisteminin füzyon algoritmasına güvenmek ve çeşitli sensörlerin avantajlarını birleştirmek, otonom sürüş kullanımını genişletebilir. .
Yüksek hassasiyetli haritalar, V2X ve diğer teknolojilerin uygulanmasıyla sensörün algılama mesafesinin dışındaki sahneler ve hava nedeniyle çalışamayan sahneler de daha iyi kapsanacak.
Referanslar:
1. Wang Yifan. Otonom araç algılama sistemlerinin temel teknolojilerine genel bakış
2. Lu Binghua, vb. Akıllı sürüş arabası sensörlerinin tanıtımı ve yerleşimi
