無人駕駛從容“自駕”,揭秘背后的黑科技!
夜間無人駕駛、24小時在線……在北京經開區企業的努力下,這些科幻的詞匯正在成為現實。目前,車載毫米波雷達越來越多地被用於無人駕駛中。那麼,車載毫米波雷達到底有何魅力?
圖為首鋼園無人駕駛車輛在道路上行駛(無人車內拍攝)。 攝影/趙昂
作為無線電波中的一段,波長為1∼10毫米的電磁波稱毫米波。毫米波雷達,是指工作頻段在毫米波頻段的雷達,其測距原理跟普通雷達一致,把無線電波發出去,然后接收回波,根據收發之間的時間差測得目標的位置數據。應用於無人駕駛的毫米波雷達波段主要集中在24GHz∼77GHz范圍。波段在24GHz左右的毫米波雷達檢測距離有限,因此常用於檢測近處的障礙物,並被用來實現盲點檢測、變道輔助等,主要為換道決策提供感知信息。而性能良好的77GHz雷達的最大檢測距離可以達到160米以上,因此常被安裝在前保險杠上,正對汽車的行駛方向。
車載毫米波雷達在工作時,通過內置天線向外發射毫米波信號。毫米波信號包括接收模塊和發射模塊。發射后的毫米波信號遇到行人其他車輛、路障等目標后會反射回波,毫米波信號接收模塊及時接收反射回波后,對信號進行濾波等處理,從而獲得精度極高的周圍目標物體間的相對速度、距離、運動方向等物理環境信息。計算機系統會把這些信息進行識別、分類,將數據進行匯總處理,交給車載中央處理單元(ECU)進行行駛信息的決策,自主干預控制車輛的行駛方式,達到無人控制的自動駕駛目的。此外,ECU可以通過語音、燈光等方式對駕駛員進行提醒、警告,可以提高駕駛的安全性能。
在實際應用中,相比於激光雷達易受天氣影響的缺點,車載毫米波雷達全天候運行,受雨、雪、霾惡劣天氣的影響小,穩定性高﹔與攝像頭相比,車載毫米波雷達可以在黑夜中工作,穩定性更高。此外,毫米波雷達還可以幫助汽車感知周邊環境,發現識別物體,通過距離、角度、速度等參數對汽車避讓物體、防碰撞等進行引導。
專家:北京郵電大學計算機科學與技術研究專業副教授張忠寶
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