知己知彼的“好眼睛”——为你揭秘车载雷达的作用原理

路过的汽车潮人 2024-04-15 01:33:21

在智能驾驶系统中,汽车的感知系统非常重要,需要对周围的环境、道路、车辆、行人、障碍物等进行精准识别,再依靠自身的位置、速度、方向等,才能做出正确的决策和控制。为了实现这些功能,智能汽车需要配备各种传感器,其中最重要的就是雷达。

雷达是一种利用电磁波进行探测的装置,可以测量目标的距离、速度、方向等信息。智能汽车上常用的雷达有三种:超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达。这三种雷达各有优势,智能汽车需要根据不同的场景和需求,综合使用这三种雷达,才能实现最佳的感知效果。

首先是超声波雷达,其原理是通过超声波发射装置向外发出超声波,再利用接收器接收反射回来的超声波时间差来测算距离,主要实现测距功能。在智己汽车的L7、LS7和LS6三款车型上均配备12颗超声波雷达,遍布在车辆前后保险杠上,水平视场角为140°,垂直视场角为70°,探测距离在15cm-5m。

由于超声波雷达探测距离仅在5m内,其主要用于近距离探测,因此目前主要应用于智能泊车和遥控直进直出功能中。但与传统自动泊车不同,智己汽车采用视觉融合泊车方案,通过利用超声波雷达对周围障碍物扫描,同时摄像头对环境及车位进行识别,能实现更智能的自动泊车功能,将来也会不断升级、拓展,自动泊入更多类型车位。

接着是毫米波雷达,大家可能不太熟悉,因为这个雷达是隐藏在车身内部,在外面是看不到的。智己LS6标配3个毫米波雷达,L7及LS7目前标配5个毫米波雷达,均藏在前后保险杠的蒙皮内。毫米波雷达的原理是发射毫米波,通过对比发射信号和回波信号,进行处理后实现测距、测速和测向的功能。智己汽车的毫米波雷达的探测距离在160m-200m,视场角在120°-150°。

毫米波雷达有什么用处呢?它可是个“火眼金睛”,具有穿透雾、烟、灰尘的能力,可以全天候、全天时工作。可以看出,毫米波雷达的特点可以让它在摄像头功能相对受限的夜间环境、不良天气等情况下仍能保持正常工作,可提升智驾安全性和稳定性。两者互相配合,可实现高速高架NOA、PILOT、ACC、AEB等超好用的智驾行车功能。

最后登场的就是激光雷达,如果你的智能汽车车顶有个“显眼包”,那大概率就是激光雷达了,比如智己LS6的激光雷达在车顶中间,LS7的位于车顶两边。激光雷达的基本工作原理是将激光束传输到目标,然后将目标反射的目标回波与发射信号进行比较,经过适当处理后,可以获得目标的相关信息。激光雷达点云特征属性一般包括三维坐标及反射强度,通过激光雷达,能完整地呈现汽车行驶时周围的环境特征。

尽管毫米波雷达和摄像头已可为大部分智驾场景完成识别,但我们的城市道路十分复杂,在视觉技术还不够成熟的当下,单靠这两种传感器难以应对所有复杂场景,因此,激光雷达的加入使得智能驾驶技术得以更进一步发展。

举个栗子,对于近距离加塞这种在中国道路上尤其常见的场景,由于毫米波雷达的角分辨率不够,对静态目标和细小物体识别能力较弱;而摄像头通常来说需累计多帧,需要几百毫秒才可以确认加塞;但激光雷达由于角度测量能力和轮廓测量能力都较强,可以2-3帧便可确认车辆加塞并在百毫秒内做出判断。

所以通过三种雷达和传感器、摄像头等配合识别,再利用智能驾驶算法,可实现应对更复杂的城市道路情况和更高阶的智能驾驶技术。不久前,智己汽车搭载L3级别自动驾驶功能的车辆,在上海市正式获得高快速路自动驾驶测试牌照。这意味着,智己汽车L3级别自动驾驶研发进入新阶段,NOA等高阶智驾产品也正在加速落地。

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