传感器融合之路,虽艰必行

浏览次数: 日期:2019-04-25

众所周知,自动驾驶离不开感知层、控制层和执行层的相互配合,这就需要利用能够探测周边环境的各种传感器。不同传感器的原理、功能各不相同,同时也有各自的优势和弱点。例如,毫米波雷达可在低分辨率情况下完成测距,且受天气因素影响小;摄像头有更高的分辨率,能感知颜色,但受强光影响较大;激光雷达则提供三维感知信息,对环境的重构能力更强。

 

单一传感器难以独立满足自动驾驶系统的需要,也难以互相替代。因此专家们普遍认为未来要实现自动驾驶,是一定需要多种(个) 传感器相互配合共同构成汽车的感知系统的,使得不同传感器在不同的使用场景里可以发挥各自优势,这就是传感器的融合。

 

目前普遍认同的多传感器融合的基本原理是类似于人类大脑对环境信息的综合处理过程。人类对外界环境的感知是通过将眼睛、耳朵、鼻子和四肢等感官(各种传感器)所探测的信息传输至大脑(信息融合中心),并与先验知识(数据库)进行综合,以便对其周围的环境和正在发生的事件做出快速准确地评估。

传感器融合就是将多个传感器获取的数据、信息集中在一起综合分析以便更加准确可靠地描述外界环境,摄像头、雷达等传感器获取图像、距离、速度等信息,扮演眼睛、耳朵的角色,从而提高系统决策的正确性。

 

当先很多企业都在积极寻找传感器融合的方法,推出的解决方案也不尽相同,但尚未出现一种经过验证、最可靠的方案,算法和性价比成为竞争的关键。

 

作为国内规模最大的商用雷达供应商,森思泰克携最新的毫米波和激光雷达传感器产品亮相2019上海车展6.2国际馆,展出的高分辨毫米波车载雷达为自动驾驶时代的到来提供了重要的技术和产品支持。同时,森思泰克展位(6GB131)展示了多传感器融合的演示系统模型。

 

该演示系统,由79GHz毫米波雷达,8线激光雷达以及单目摄像头三种传感器进行的数据级融合。使用单目算法和激光雷达融合做行人检测项目,采用混合融合方式,使用深度学习算法,融合机制基于证据理论,毫米波雷达数据用于执行运动物体检测,并且与图像数据协作,提取物体分类并输出融合信息。

 

79GHz毫米波雷达雷达具有对俯仰方向的探测能力,是由森思泰克专为自动驾驶量身打造的一款基于79GHz毫米波技术的汽车雷达产品。利用MIMO+DBF技术提高对目标测量的精度和分辨能力,其强大的处理能力可实现对方位向±60°、俯仰向±7°、38m范围内目标车辆的高精度探测。测距精度达到厘米级别,可实时、准确的获取周边环境的三维数据,可实现:盲点检测(Blind Spot Detection)、变道辅助(Lane Change Assistant)、开门预警(Door Open Warning)、后向横穿预警(Rear Cross Traffic Alert)、前向横穿预警(Front Cross Traffic Alert)、交通拥堵辅助(Traffic Jam Assistant)、自动泊车(Automotive Parking)、可行驶区域探测(Free Space Detection),可对汽车安全驾驶起到有效辅助作用。

 

8线激光雷达由8个单线激光雷达等间距上下分两列排布,总高度为62cm,水平扫描角度范围达270°,垂直方向扫描角度最大可达10°,每个雷达在垂直方向上的角度可单独调节,能以8条平行光束进行扫描,灵活性高。该8线激光雷达主要应用于大范围报警检测、安防等领域。

 

森思泰克77GHz系列和79GHz系列雷达产品可用于L3及以上自动驾驶系统的防撞、定位等功能,目前已与国际及国内诸多一线车厂开展广泛深入合作,已获得定点量产项目。传感器融合尚有许多技术难题需要攻克,同时成本因素将是市场准入的核心,但是自动驾驶的必然趋势。森思泰克将砥砺前行,助力自动驾驶时代的快速到来!

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