人物在选择自动驾驶汽车时需要了解其传感器技术的概念以及通常的自动化等级
在选择自动驾驶汽车时,了解其传感器技术的概念和通常的自动化等级至关重要。这些汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置以及全球定位系统协同工作,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輛完全自動駕駛,无需驾驶员干预。
L5:完全自動化,車輛在任何場景下都能自動駕駛,没有驱动位置也没问题。
这类汽车的核心技术包括传感器和人工智能。传感器如激光雷达(LiDAR)和摄像头用于感知周围环境,为路况、障碍物等信息提供数据;而人工智能则用于决策与控制,以确保行车的安全性与高效性。
惯性传感器、加速度计及角速度陀螺仪是汽车中“内耳”的关键组成部分,它们多年来一直在汽车安全气囊及稳定控制系统应用中执行基本任务。通过独立探测出运动信息,如简单单轴加速度计可探测急剧减速以打开安全气囊,而更先进组件由两个正交XY加速度计及一个单轴/双轴角速度陀螺仪组成,用於車輛稳定控制。
现在常见的惯性传感器组件可测量某个方向上的运动状态,而惯性测量单元(IMU)作为嵌入三轴线性加速度计及三轴角速度陀螺仪模块,可测量六个自由度(“6 DOF或六軸”)。通过构成六軸结构的线性运动(三维空间)及其旋转测量组件(滚动、俯仰偏航),IMU能捕获全面的车辆运动状态。此外,不仅用于安全气囊与稳定性的控制,还实时跟踪计算出精准位置,并且不需要额外设备支持。不过,对于最高级别的一些系统,他们会融合轮胎速度与角度信息,以帮助卡尔曼滤波算法估计位置,并进一步提高精度。
最新一代高级导航系统要求高精度IMU来预判并确定实时位置。在这些先进系统中,IMU信息与GPS接收器甚至视觉传感器相结合,不断估算更新所有相关数据,然后输入中央计算模块。这种依赖融合其他数据源输入的IMU导航称为惯性导航系统(INS)。
虽然GPS接收器无法提供连续不间断的地理坐标,但是它可以将这个过程精确到几米之内。校正卫星时间误差后,将其加入实时动态算法后,可以达到2~4厘米左右的地理坐标更新频率。但是当GPS信号受阻或丢失,这时候就需要借助IMU推算位置,以此补偿缺失时间段内可能出现的大约30秒至60秒期间所发生的事务变化。这对于实现最终目的——即让每次行走10英尺便得知一次真实路径—尤其关键。而这也是为什么开发人员必须努力解决MEMS IMUs中的挑战,即如何保持低成本、高性能,同时还要克服对温度敏感到较强烈影响的问题,以及如何提高它们能够处理突然变换移动状态或者震荡情况下的耐用能力,因为这是决定是否能满足现代高速公路上每10英尺距离更新一次地点需求的一个关键因素之一。
为了满足市场需求价格合理地提供这样的性能,我们使用基于MEMS材料制造出的微型电子机械系数检测单元。尽管这种设计带来的挑战重重,比如为了避免粘连现象,一旦粘连,就很难分开,而且不能像半导体一样通过电流循环解决问题,但已经有了许多产品被证明能够提供切合市场大小加工工艺所需的小型尺寸价格低廉但性能优越品质良好的MEMS IMUs,其陀螺仪偏置不稳定性的BI为5°/h, 角随机游走(ARW)为0.5°/√h, 加速度BI范围从10?g开始到100?g结束, 并且正在朝着更佳指标前进: 陶瓷基锂离子电池比目前市面上广泛使用的是锂离子电池具有更长寿命,更少泄漏可能性,并且对于手机用户来说意味着更多待充电次数,因此陶瓷基锂离子电池可能会成为未来的手机能源解决方案选项之一。然而,让我们回到我们的主题上去谈论一下关于未来自主移动交通工具发展趋势展望的话题。在过去几十年里,我们看到了交通运输领域不断增长的人口密集地区供给不足导致拥挤困难的问题,以及由于交通堵塞造成大量浪费资源的情况。这使得人们对新兴技术产生了极大的期待,其中最引人注目的是无人驾驶技术,也就是说,无需有人直接操作机动式交通工具即可实现快速而有效地往返于各个目的地的地方移动。因此,如果你想了解更多关于这一主题,请继续阅读以获取更多详细内容!