人物在选择自动驾驶汽车时需要了解其传感器技术的自动化等级有哪些
导语:自动驾驶技术是指通过人工智能、传感器和其他技术实现车辆在没有人为干预的情况下自主行驶的能力。自动驾驶汽车依靠人工智能、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動駕駛,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,車輛在任何场景下都能自動駕駛,没有驾驶位也没问题。
自动驾驶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,提供路况、障碍物等信息;人工智能则用于决策和控制,确保車輛的安全与高效行使。
惯性传感器,加速度计(加速度计)与角速度陀螺仪作为汽车的“内耳”,多年来一直在汽车安全气囊以及稳定控制系统等应用中执行一些基本任务。它们能够探测到車輛运动状态,并用於防止侧翻或减少转弯時的轮胎打滑。
现在通常の惯性傳感器组件可以测量某个方向的运动状态,而惯性測量單元(IMU)作为一个嵌入了三轴线性加速度计、三轴角速度陀螺仪的一个模块,可测量六个自由度("6 DOF或六軸")。通过组成六軸结构線性運動(三维空间)與旋轉測量組件滾動、俯仰與偏航),IMU能够捕獲車輛運動狀態的大部分分量。IMU不僅可用於安全氣囊與車輛穩定性的控制,並且可以實時跟踪計算車輛位置與方向。此外,它們還能夠應對環境中的變遷,以確保交通系統運作得更為平順。
最新一代高级驱动辅助系统(ADAS)及全自主载运工具需要精确而又快速地确定实时位置。在这些先进系统中,不仅要结合GPS信号,还要融合摄像头数据以提高准确率。这项技术被称为视觉导航,也就是使用相机图像识别道路标志来帮助指导自主移动设备前进。如果无法获取GPS信号,比如进入隧道或者城市街道,那么这类设备将依赖其内部内置的地图数据库,以及对周边环境进行实时扫描,以确定自己的位置并继续前进。但如果这两种方法都不可行的话,那么这种方式就无法提供足够准确的地理坐标,这可能会导致事故发生,因此这是当前研究人员正在努力解决的问题之一。
为了解决这一难题,一些公司正在开发基于MEMS微机械电子学原理制造的小型、高性能芯片,这些芯片可以根据需求调整大小,可以集成各种类型的传感器,并且价格相对较低。此外,还有一种名为“超声波”(ultrasound) 的新型传感器,它们利用声波检测空間以便于避开障碍物,但是由于成本较高,所以目前还未广泛应用于生产领域。
虽然消费市场上现有的MEMS IMUs已经非常先进,但仍然存在一些挑战,比如如何提高它们对极端温度变化、大幅度震荡以及长时间运行期间出现漂移误差的一般性能。此外,由于成本限制,大多数消费者选择的是价格稍低但性能略逊一筹的大众品牌产品,而不是那些具有最高精度但价格昂贵的手术级产品。这意味着尽管市场上的最好产品已经非常出色,但仍然有很大的改善空间,以满足更多用户对于更加可靠、高效的人体健康监测需求。