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四种ADAS感知传感器的优劣势对比

传感器技术是ADAS发展的关键因素。它不仅要检测司机能看到的所有东西,而且要检测司机看不到或没有注意到的东西。目前主要是摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达这四种传感器,每种传感器在性能、成本和封装方面各有优缺点。现有ADAS功能越来越多地使用多种传感器,以实现对道路感知的冗余,确保安全。


大陆电子ADAS与传感器,来源大陆电子官网

 
由于四种传感器各有优缺点,因此,多种传感器融合可以实现一定程度的互补,提升ADAS功能。这是今后的一个趋势,其任务是准确、快速地处理来自多个来源的数据。
 
另一个需要考虑的因素是传感器的使用环境。现有ADAS传感器大部分是位于车外,需要隔绝外界因素对传感器的不利影响,保证使用的稳定性与寿命。

下面我们就来简单了解下目前使用的四种传感器:
 

车载摄像头


博世多功能摄像头,摄于2020进博会


基于摄像头的解决方案已经成为ADAS开发者首选的传感器技术。其中单目/双目的前视摄像头尤为重要。

另一个在ADAS发展中立足点的摄像头技术是热成像。热成像不使用可见光,非常适合于探测人类和动物,特别是在能见度低或夜间。大约10年前,这项技术首次出现在高档品牌的被动夜视辅助系统上。


维宁尔热成像
 
热成像相机的射程可达300米左右,不受雾、灰尘、低太阳眩光的影响,当然也不受完全黑暗的影响,它们将在ADAS传感器技术中发挥重要作用。

毫米波雷达


通过电磁波遇障碍物被反射的原理来探测物体。在ADAS应用中,雷达可分为三类:近程雷达(SRR)、中程雷达(MMR)和远程雷达(LRR).

博世雷达传感器,摄于2020进博会
 
SRR系统传统上在24 GHz左右,但由于24 GHz频率的有限带宽和不断变化的监管要求,业界已经转向77 GHz(这两个频率的波长在毫米级因此称为毫米波雷达)。SRR的有效范围约为10米,但可达30米,适合于盲点检测、换车道辅助、停车辅助和交叉交通监测系统。
 
MRR和LRR ADAS功能已经使用了77 GHz频率,它提供了更高的分辨率(相对来说)和更高的速度和距离测量精度。MRR检测范围为30米至80米,LRR某些情况下可达200米,适用于ACC自适应巡航、前向碰撞警告和自动紧急制动等系统。

激光雷达

 
激光雷达工作原理基本上与毫米波雷达相同,但用激光代替电磁波来探测周围环境的高分辨率三维图像。适合应用于汽车的是固态激光雷达。虽然其成本与门槛较高,但随着技术进步,它在ADAS开发中逐渐变得普遍。

华为发布的中长距激光雷达
 

超声波雷达


超声波传感器使用反射声波来计算与物体的距离。在所有的ADAS传感器技术中,超声波技术是最古老和最成熟的,在工业、科学研究和医学领域都有着广泛的应用。
 
针对以上四种传感器的优缺点,小编进行了一个小结:
 

文章部分来源:https://www.oxts.com/adas-on-the-road/

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