本文系統(tǒng)介紹高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動(dòng)駕駛所需的激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、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(dá)的原理和功能
毫米波雷達(dá)是通過(guò)毫米波段的電波測(cè)量距離、相對(duì)距離、方向等的雷達(dá)傳感器。在駕駛過(guò)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(lái)的回波。通過(guò)分析檢測(cè)到的反射波頻率變化等,檢測(cè)前方及對(duì)面是否有車輛、與前方及對(duì)面車輛間的距離、相對(duì)速度和方向等。
1、毫米波雷達(dá)的分類
車輛上搭載的毫米波雷達(dá)通常使用兩個(gè)波段。毫米波雷達(dá)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(zhǔn)毫米波)。
2、毫米波雷達(dá)的構(gòu)成
毫米波雷達(dá)是由天線板、通信及電源模塊等構(gòu)成。
3、毫米波雷達(dá)的原理
通過(guò)FM-CW方式*2監(jiān)測(cè)距離、相對(duì)速度和方向。
激光雷達(dá)的原理和功能
激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)。通過(guò)向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,從而獲得目標(biāo)的距離、方位、速度等相關(guān)信息。
1、激光雷達(dá)的分類
針對(duì)測(cè)量距離的遠(yuǎn)近,激光雷達(dá)可分為非掃描式(FLASH)激光雷達(dá)和掃描式激光雷達(dá)。
2、攝像頭傳感器如何工作?
攝像頭傳感器通過(guò)獲取攝像頭拍攝的車輛周邊的實(shí)景畫(huà)面,從實(shí)景畫(huà)面中抽取場(chǎng)景特征信息、調(diào)整顯像濃度,對(duì)畫(huà)面進(jìn)行預(yù)處理。根據(jù)預(yù)處理結(jié)果,更容易辨別對(duì)象的特征及形狀、顏色等信息,從而提高檢測(cè)速度。
3、FLASH激光雷達(dá)
在短時(shí)間內(nèi)向前方發(fā)射大面積的激光,依靠高靈敏度的探測(cè)器對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行收集并繪制成像。
4、掃描式激光雷達(dá)
被稱為自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中必不可少的傳感器。它可對(duì)車輛自身位置和目標(biāo)物體之間的距離以及目標(biāo)物體的形狀進(jìn)行分析,也可對(duì)包括行車道白線在內(nèi)的道路形狀等進(jìn)行識(shí)別。
5、MEMS激光雷達(dá)
MEMS(Micro Electromechanical System)即微機(jī)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(jí),是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。
MEMS微光反射鏡是指采用光學(xué)MEMS技術(shù)制造的,把微光反射鏡與MEMS驅(qū)動(dòng)器繼集成在一起的光學(xué)MEMS器件。MEMS微光反射鏡的運(yùn)動(dòng)方式包括平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)兩種機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)可旋轉(zhuǎn)MEMS微光反射鏡改變發(fā)射光束的方向,對(duì)特定范圍進(jìn)行掃描。目標(biāo)物體會(huì)反射掃描光束,接收部件會(huì)識(shí)別反射光。通過(guò)發(fā)射激光和接收到反射光的時(shí)間,可以測(cè)定與目標(biāo)物體間的距離以及目標(biāo)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(hào)。