本文系統(tǒng)介紹高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動駕駛所需的激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳感器和攝像頭傳感器的原理、功能及區(qū)別。
傳感器的種類及特征
毫米波雷達的原理和功能
毫米波雷達是通過毫米波段的電波測量距離、相對距離、方向等的雷達傳感器。在駕駛過程中向前方發(fā)射毫米波段的電波,若前方有車輛,則可收到反射回來的回波。通過分析檢測到的反射波頻率變化等,檢測前方及對面是否有車輛、與前方及對面車輛間的距離、相對速度和方向等。
1、毫米波雷達的分類
車輛上搭載的毫米波雷達通常使用兩個波段。毫米波雷達使用的是76GHz波段的電波(毫米波*1)。BSM使用的是24GHz波段的電波(準毫米波)。
2、毫米波雷達的構(gòu)成
毫米波雷達是由天線板、通信及電源模塊等構(gòu)成。
3、毫米波雷達的原理
通過FM-CW方式*2監(jiān)測距離、相對速度和方向。
激光雷達的原理和功能
激光雷達是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達。通過向目標發(fā)射探測信號(激光),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發(fā)射信號進行比較,從而獲得目標的距離、方位、速度等相關(guān)信息。
1、激光雷達的分類
針對測量距離的遠近,激光雷達可分為非掃描式(FLASH)激光雷達和掃描式激光雷達。
2、攝像頭傳感器如何工作?
攝像頭傳感器通過獲取攝像頭拍攝的車輛周邊的實景畫面,從實景畫面中抽取場景特征信息、調(diào)整顯像濃度,對畫面進行預處理。根據(jù)預處理結(jié)果,更容易辨別對象的特征及形狀、顏色等信息,從而提高檢測速度。
3、FLASH激光雷達
在短時間內(nèi)向前方發(fā)射大面積的激光,依靠高靈敏度的探測器對回波信號進行收集并繪制成像。
4、掃描式激光雷達
被稱為自動駕駛領(lǐng)域中必不可少的傳感器。它可對車輛自身位置和目標物體之間的距離以及目標物體的形狀進行分析,也可對包括行車道白線在內(nèi)的道路形狀等進行識別。
5、MEMS激光雷達
MEMS(Micro Electromechanical System)即微機電系統(tǒng),是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級,是一個獨立的智能系統(tǒng)。
MEMS微光反射鏡是指采用光學MEMS技術(shù)制造的,把微光反射鏡與MEMS驅(qū)動器繼集成在一起的光學MEMS器件。MEMS微光反射鏡的運動方式包括平動和扭轉(zhuǎn)兩種機械運動。
通過可旋轉(zhuǎn)MEMS微光反射鏡改變發(fā)射光束的方向,對特定范圍進行掃描。目標物體會反射掃描光束,接收部件會識別反射光。通過發(fā)射激光和接收到反射光的時間,可以測定與目標物體間的距離以及目標物體的大小。
超聲波傳感器的原理和功能
超聲波傳感器能被任何材質(zhì)的障礙物所反射,并接收和放大障礙物反射的超聲波脈沖,將超聲波脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。