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攝像機&雷達對車輛駕駛的輔助

尼得科 Nidec ? 2022-11-26 10:02 ? 次閱讀
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攝像機&雷達擔負著可輔助駕駛員安全駕駛的、高級駕駛輔助系統的傳感功能。尼得科正在進一步推進攝像機&雷達的高性能化進程。

近年來,為了保證駕駛員的安全行駛,汽車都裝有各種高級駕駛輔助系統(ADAS)。用于Lane Keep Assist(車道保持輔助系統)、Adaptive Cruise Control(車輛自動巡航系統)、Autonomous Emergency Brake(自動緊急制動系統)等高級駕駛輔助系統的傳感裝置有毫米波雷達、攝像機、激光雷達等。根據攝像機和雷達收集到的信息,可以檢測到道路的白線和障礙物、以及前方車輛等。若是與前方車距變小,會放松加速器,若是車距更近的話,則會制動剎車。這些操作都可由系統代替駕駛員來完成。換言之,高級駕駛輔助系統充當了替代人眼和人腦的角色,而現實中存在夜間行駛、雨天行駛、霧天行駛等各種紛雜變化的情況,更需要在這種嚴苛的狀況下對目標物進行正確的檢測。

pYYBAGOBcz6AZRVlAAK4WzmNNJU158.png使用毫米波雷達和攝像機等檢測前方車輛、行人、白線等,輔助駕駛員進行安全行駛的系統

傳感裝置有很多種類,日本電產艾萊希斯選擇的是將毫米波雷達和攝像機搭配到一起。在檢測前方車輛時,用攝像機捕捉到前方車輛,用雷達檢測車距,然后是松開加速器或是制動剎車,畫像識別系統在攝像機的后端發揮功能,從影像中識別出前方車輛。而雷達采用FMCW(調頻連續波)方式使77GHz頻率域的毫米波的頻率隨著時間而變化,通過收發信號來測量與前方車輛的距離和速度。毫米波雷達與普通雷達不同,對雨、雪、霧都有著較強的抵御能力,但容易受到遮蓋住雷達開口部的物質的影響,因此使用喇叭天線以提高收發信號的靈敏度。在雷達后端也安裝了檢測算法的軟件,在該軟件的作用下,可對多個目標進行嚴格區別。

pYYBAGOBc1KAYn9TAAMEJ6yhgo8240.png

通過攝像機與雷達的融合,即使在夜間、雨天、雪天及霧天等惡劣的天氣環境下,也能夠正確地檢測到目標,提供駕駛輔助系統所需的信息

駕駛輔助系統雖然也有其他的多種安全系統,但是要想將這些機能充分地發揮出來,需要更進一步提高傳感能力。與此同時,對于駕駛輔助系統的普及來說,降低傳感裝置的成本也是必不可缺的。以雷達用IC為例,從初期的GaAs元件進化到SiGe元件,其價格也有所下降,一般情況下,如果對硅膠制C-MOS元件進行量產,價格也會急劇下降。同時,攝像機的分辨率提高和低價格化也在不斷進展。日本電產艾萊希斯預見了此技術的進化,通過將攝像機和雷達一體化,實現了成本上的壓縮。目前正在計劃推進駕駛輔助系統的進一步普及。

poYBAGOBc2aAIQPWAAJ50XcRuNQ445.png通過將攝像機和雷達一體化,實現成本上的壓縮。為了更方便導入駕駛輔助系統而推進相關的環境建設工作

來自研發人員的說明

毫米波雷達元件若是被C-MOS化,即可實現飛躍性的成本削減。并且,攝像機鏡頭若能向樹脂化發展,也會推動成本的削減。在傳感裝置的成本得到削減的影響下,例如,可以實現汽車周圍360度全方位感應,通過與現有的ADAS的多種功能進行合作,可實現高位水平的自動化,進而實現其延長線上的自動駕駛。尼得科集團充分利用自身在傳感器電機以及系統控制等的技術資源,努力提升ADAS技術的同時,以實現自動駕駛為目標,為提高汽車的安全性、舒適性做出貢獻。

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