人物在选择自动驾驶汽车时需要了解其自动化等级以及用于实现自主行驶的传感器分为三大类摄像头雷达和激光雷
在选择自动驾驶汽车时,了解其自动化等级以及用于实现自主行驶的传感器分为三大类:摄像头、雷达和激光雷达是非常重要的。这些高科技车辆依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,使电脑能够在没有任何人类主动操作的情况下,安全地操作机动车辆。
自动驾驶汽车通常分为不同的自动化等级,从L0到L5:
L0:无自动化,车辆完全由驾驶员操控,没有任何自动驾驶辅助功能。
L1:驾驶辅助,车辆具备一些基础辅助功能,如定速巡航和车道偏离预警。
L2:部分自动化,车辆能同时进行横向和纵向控制,如自适应巡航和车道保持辅助。
L3:有条件自动化,在特定条件下车辆可以自动驾驶,但驾驶员需随时准备接管。
L4:高度自動化,在限定区域和条件下車両完全自動駕駛,无需駕駛員干預。
L5:完全自動化,車両在任何場景下都能自動駕駛,没有司機座位也沒問題。
这款新型汽车的核心技术包括传感器与人工智能。传感器如激光雷达(LiDAR)与摄像头用于感知周围环境,为路况及障碍物提供信息;人工智能则负责决策与控制,以确保車輛的安全與高效行進。
惯性传感器,加速度计及角速度陀螺仪作为汽车“内耳”,多年来一直在汽车安全气囊与稳定控制系统中执行一些基本任务。它们能够独立探测到車輛的运动,即一个简单单轴加速度计可以探测到汽油急剧减速来打开安全气囊。而更先进的惯性传感器组件由两个正交XY加速度计及一个单轴/双轴角速度陀螺仪组成,用於車輛稳定的控制。在本质上讲,这些惯性传感器决定了汽油是否能在未经调整的情況下的维持原有的路径上运行。
现在市场上的常见设备可以测量某个方向的运动状态,而惯性测量单元(IMU)作为嵌入了三个线性加速度计及三个角度陀螺仪的一个模块,可测量六个自由度("6 DOF或六轴")。通过组合六轴结构线性的运动(三维空间)及其旋转测量组件滚动俯仰偏航,可以捕获整个车体运动状态。此外,它们不仅可用於安全气囊与車輛稳定性的控制,并且可实时跟踪计算車體位置與方向。此此融合轮胎速度與角度信息以輔助卡尔曼滤波算法之後所得位置信息,则被称作精准导航系统(INS)。
最新一代高级驱动辅助系统(ADAS)及全自主运输需要高精度IMU来预判并确定实时位置。在这些先进系统中,IMU数据结合GPS接收器甚至视觉传感器(如激光雷达 & 摄像机)相融合,不断估计并更新真实时间地点,然后输入中央处理模块。这就是被称作基于MEMS微力学元素构建的人造地球场地导航机构(MEMS IMU + GPS + INS),这个概念将会变得越来越普遍,因为它对于提高导航性能至关重要。
MEMS微力学元素构建的人造地球场地导航机构(MEMS IMUs)是当前最经济有效的手段之一,其价格低廉,只要几十美元而已。然而,对于那些要求极端精密、高性能应用来说,比如全自主运输,其成本仍然过于昂贵。一旦达到足够优良水平,他们将能够满足所有现代交通工具对低故障率需求,并为乘客提供长期使用寿命,这将成为未来开发人员面临的一项挑战。