自動(dòng)駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)|感知

附贈(zèng)自動(dòng)駕駛學(xué)習(xí)資料和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)：鏈接

• 兩套標(biāo)準(zhǔn)

分別由美國(guó)交通部下屬的國(guó)家高速路安全管理局(NationalHighwayTraffic?Safety?Administration?，NHSTA)?和國(guó)際汽車工程師協(xié)會(huì)（Societyof?Automotive?Engineers，SAE）?制定的。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自動(dòng)駕駛是一個(gè)由激光雷達(dá)（LiDAR）?、毫米波雷達(dá)（RADAR）?、攝像機(jī)（Camera?）?、全球定位系統(tǒng)（GPS?）?、慣性測(cè)量單元（IMU）?等多個(gè)傳感器和子系統(tǒng)組成的高級(jí)復(fù)雜性系統(tǒng)性工程，?結(jié)構(gòu)如圖1?所示。

自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)為感知（Perception?）?、規(guī)劃（Planning?）?和控制（Control?）?三部分。

感知部分和車輛傳感器硬件交互與通信，規(guī)劃主要負(fù)責(zé)汽車的行為等的計(jì)算，控制則是對(duì)汽車元器件的電子化操作。

感知

感知主要是通過(guò)環(huán)境感知進(jìn)行定位。

??環(huán)境感知（Environmental?Perception?，EP）指對(duì)于環(huán)境的場(chǎng)景理解能力，例如障礙物的類型、道路標(biāo)志及標(biāo)線、行人車輛的檢測(cè)、交通信號(hào)等數(shù)據(jù)的語(yǔ)義分類。

??定位（Localization?）是對(duì)感知結(jié)果的后處理，?通過(guò)定位功能從而幫助自動(dòng)車了解其相對(duì)于所處環(huán)境的位置。

環(huán)境感知

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的環(huán)境感知部分通常需要獲取大量周圍環(huán)境信息，確保自動(dòng)車對(duì)車身周圍環(huán)境的正確理解和對(duì)應(yīng)決策。

具體來(lái)說(shuō)包括：車道線檢測(cè)、紅綠燈識(shí)別、交通標(biāo)識(shí)牌識(shí)別、行人檢測(cè)、車輛的檢測(cè)等。

車道線檢測(cè)的兩大主流方法是基于視覺(jué)的車道線檢測(cè)和基于雷達(dá)的車道線檢測(cè)。

• 基于雷達(dá)的車道線檢測(cè)直接從點(diǎn)云中檢測(cè)車道線，該方法對(duì)雷達(dá)的線束要求很高，32線及以下的激光雷達(dá)難以用于車道線檢測(cè)，因?yàn)辄c(diǎn)云太稀疏，車道線的特征不明顯。而64線及以上的激光雷達(dá)成本高昂，短期內(nèi)難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

• 基于視覺(jué)的檢測(cè)方法，簡(jiǎn)便直觀易于理解，處理速度快，成本低，容易被市場(chǎng)所接受；

但該方法使用的硬件設(shè)備一一相機(jī)，其自身存在局限性，存在相機(jī)形變且容易受外界環(huán)境的影響，

尤其是在天氣、光照等條件惡劣的情況下，容易對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成一定的偏差甚至無(wú)法檢測(cè)。

可使用多傳感器融合技術(shù)，先在圖像中檢測(cè)出車道線，然后將激光雷達(dá)生成的點(diǎn)投射到圖像上，找出落在車道線上的點(diǎn)在激光雷達(dá)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，通過(guò)這些坐標(biāo)即可擬合出激光雷達(dá)坐標(biāo)系中的車道線。

紅綠燈識(shí)別有兩種方式，

• 一種是基于V2X，即智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)。

• 另一種方式是基于人工智能的視覺(jué)算法，它也是目前業(yè)界使用最廣泛的一種方法

交通標(biāo)識(shí)牌識(shí)別的方式與紅綠燈檢測(cè)類似，可以直接使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)原始圖像進(jìn)行交通標(biāo)識(shí)牌檢測(cè)。也可以結(jié)合高精度地圖，將交通標(biāo)志信息存放在高精度地圖中，在車輛行駛的過(guò)程中，直接根據(jù)車輛的位置從高精度地圖中獲取交通標(biāo)志信息。

人、車輛的檢測(cè)常用的方式有兩種，

• 一種是直接使用激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。

• 另一種是融合激光雷達(dá)和相機(jī)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。激光雷達(dá)能夠提供精確的位置和大小信息，基于圖像的深度學(xué)習(xí)更擅長(zhǎng)目標(biāo)類別的識(shí)別。

定位

定位是一臺(tái)自動(dòng)車的必備基礎(chǔ)，它需要告訴車輛相對(duì)于外界環(huán)境的精確位置。在城市復(fù)雜道路行駛場(chǎng)景下，定位精度要求誤差不超過(guò)10cm，如果定位位置偏差過(guò)大，那么在城市道路行駛中，車輛輪胎就很容易在行駛過(guò)程中擦到路牙，剮蹭到護(hù)欄等，還會(huì)引發(fā)爆胎等車輛駕駛安全問(wèn)題，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)交通安全事故。

目前使用最廣泛的自動(dòng)車定位方法是全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS），但GPS的定位，精度越高，GPS和慣性導(dǎo)航等傳感器的價(jià)格也就相對(duì)越昂貴。除此之外還有：

• 點(diǎn)云地圖(如圖5所示)的雷達(dá)定位、

• 雷達(dá)和攝像機(jī)融合定位、

• 攝像機(jī)定位慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-846144.html

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