Drei Schlüssel zum Erreichen eines autonomen Fahrens auf höchstem Niveau im Rahmen des Trends der Multisensorfusion

​Um die Umgebung genauer zu erfassen und Leistungsredundanz zu bieten, sind autonome Fahrzeuge mit einer großen Anzahl ergänzender Sensoren ausgestattet, darunter Millimeterwellenradar, Kameras, Lidar, Infrarot-Wärmebildkamera, Ultraschallradar usw. Um die jeweiligen Vorteile verschiedener Sensoren voll auszuschöpfen, müssen sich intelligente Fahrwahrnehmungssysteme der Spitzenklasse zwangsläufig in Richtung einer umfassenden Fusion mehrerer Sensoren weiterentwickeln.

Durch die Fusion mehrerer Sensoren kann das autonome Fahrsystem ein genaueres Ergebnismodell erhalten und dadurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit des autonomen Fahrsystems verbessern. Beispielsweise kann Millimeterwellenradar die Nachteile von Kameras ausgleichen, die von Regentagen betroffen sind, und relativ weit entfernte Hindernisse erkennen, aber Lidar kann die Nachteile von Millimeterwellenradaren ausgleichen. Wellenradar, das die spezifische Form von Hindernissen nicht erkennen kann. Um die von verschiedenen Sensoren gesammelten externen Daten zu fusionieren und dem Controller eine Entscheidungsgrundlage zu bieten, ist es daher erforderlich, den Multisensor-Fusionsalgorithmus zu verarbeiten, um eine Panoramawahrnehmung zu erzeugen.

Das Folgende ist eine Einführung in die drei Schlüsselsensoren für autonomes Fahren auf hohem Niveau: 4D-Millimeterwellenradar, Lidar und Infrarot-Wärmebildgebung.

4D-Millimeterwellenradar

Millimeterwellenradar gilt als der früheste Sensor, der in der Massenproduktion des autonomen Fahrens eingesetzt wird. Obwohl die Genauigkeit nicht so hoch ist wie bei Lidar, liegt sie unter vielen immer noch auf einem hohen Niveau Sensorkategorien und ist für Nebel geeignet. Die Durchdringungsfähigkeit von Rauch und Staub ist extrem stark und die Gesamtleistung ist unter schwierigen Wetterbedingungen besser. Er dient hauptsächlich als Entfernungs- und Geschwindigkeitssensor. Derzeit ist die Zahl der an Fahrrädern installierten Millimeterwellenradargeräte noch auf einem niedrigen Niveau. Von Januar bis August 2022 wurden neue Personenkraftwagen mit nur 0,86-Millimeter-Wellenradaren pro Fahrzeug ausgeliefert.

Das soll nicht heißen, dass die Leistung des herkömmlichen Millimeterwellenradars nicht hervorragend ist. Bei Fahrzeugen der Stufe L2+ ist die stabile Punktwolkenerfassung durch die hohe Auflösung des Millimeterwellenradars der Schlüssel zur 360°-Umgebungswahrnehmung des Fahrzeugs . Dies reicht jedoch nicht aus. Bei L3-, L4- und höheren Modellen sind die Wahrnehmungsgenauigkeit und der Fusionseffekt stark verringert. Da in diesem Jahr mit dem Einbau von 4D-Millimeterwellenradaren in Fahrzeuge begonnen wird, wird 2023 das Jahr sein, in dem die groß angelegte Massenproduktion von Frontfahrzeugen tatsächlich beginnt. Laut der Prognose von Yelo wird der weltweite Markt für 4D-Millimeterwellenradar bis 2027 3,5 Milliarden US-Dollar erreichen.

Derzeit erfolgt die Anwendung des 4D-Bildgebungsradars auf dem Markt hauptsächlich in zwei Richtungen. Die eine besteht darin, das herkömmliche Vorwärtsradar mit niedriger Auflösung zu ersetzen, um der Verbesserung der multisensorischen Fusionsleistung des intelligenten High-End-Fahrens gerecht zu werden. Das zweite Hauptanwendungsszenario ist das in Fahrt und Parken integrierte hochauflösende 4D-Surround-Radar (unterteilt in Punktwolkenverstärkung und Bildgebung), dessen Leistung etwas geringer sein wird als die des Vorwärtsradars.

Lidar

Seit diesem Jahr ist „Lidar auf dem Auto“ das neueste „Label“ für Automobilintelligenz auf der Guangzhou Auto Show, darunter Xpeng G9, WM7, Nezha S und Salon Machine An Zahlreiche Automodelle, wie zum Beispiel Ankylosaurus, sind mit Lidar ausgestattet. Im Vergleich zu gewöhnlichem Radar bietet Lidar die Vorteile einer hohen Auflösung, einer guten Verschleierung und einer starken Anti-Interferenz-Fähigkeit. Es wird mit den „Augen“ autonomer Fahrzeuge verglichen und ist der Schlüssel dazu Die Umsetzung des autonomen Fahrens realisieren Die letzte Meile ist ein äußerst wichtiger Teil der Reise.

Lidar bietet unersetzliche Vorteile beim autonomen Fahren auf hohem Niveau, das strenge Anforderungen an die Informationsgenauigkeit stellt. Ob neue Automobilhersteller, traditionelle OEMs oder Internetunternehmen – sie alle treffen derzeit Vorkehrungen, was zu einem plötzlichen Anstieg der Nachfrage nach Lidar-Produktionskapazitäten geführt hat. Laut Statistiken von Zuosi Auto Research wird das Installationsvolumen von Lidar in neuen inländischen Personenkraftwagen im ersten Halbjahr 2022 24.700 erreichen; in der zweiten Hälfte des Jahres 2022 werden mehr als 10 neue Lidar-Autos ausgeliefert, darunter Xpeng G9 und WM7 usw. wird die Anzahl der Lidars im Fahrzeug erheblich erhöhen, und das insgesamt installierte Volumen wird im Laufe des Jahres voraussichtlich 80.000 Einheiten überschreiten.

Infrarot-Wärmebildgebung

Im Vergleich zu herkömmlichem CIS und Lidar bietet die Infrarot-Wärmebildgebung offensichtliche Vorteile in verschiedenen Szenarien wie hohem Dynamikbereich, Regentagen, Nebeltagen, dunklem Licht und Sandstürmen usw. und der Einführung Die Entwicklung automatisierter Fahrlösungen auf hohem Niveau ist ein unvermeidlicher Trend. Infrarot-Wärmebildgeräte mit integrierten Infrarotdetektoren eignen sich besonders zur Erkennung von Fußgängern und anderen unbelebten Hindernissen, da sie Wärme erkennen können. Sie haben Vorteile, die andere Sensoren nicht haben. Sie werden nicht durch Regen, Nebel, Dunst und Lichtverhältnisse beeinträchtigt Der Beobachtungsabstand kann bis zu mehreren hundert Metern betragen. In naher Zukunft wird er einen Platz im Bereich des autonomen Fahrens einnehmen.

Der Hauptgrund dafür, dass sich die Infrarot-Wärmebildkamera bisher nicht „an Bord“ durchsetzen konnte, war, dass der Preis weiterhin hoch war. In den letzten Jahren sind mit der Lokalisierung wichtiger Rohstoffe wie Infrarot-Wärmebildchips die Kosten gesunken, und sie wurden im zivilen Bereich weit verbreitet. Autonomes Fahren wird den Markt für Infrarotdetektoren schnell erweitern. Daten des China Research Institute of Industrial Research zeigen, dass Chinas Markt für Infrarot-Wärmebildkameras im Jahr 2020 6,68 Milliarden US-Dollar erreichen wird und im Jahr 2021 voraussichtlich weiterhin mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 10,8 % wachsen wird Die Marktgröße für Infrarot-Wärmebildkameras wird im Jahr 2025 12,34 Milliarden US-Dollar erreichen.

Fazit: Autonome Fahrlösungen mit Multisensor-Fusion sind ein unvermeidlicher Trend in der zukünftigen Automobilentwicklung. Die Fusion mehrerer Sensorinformationen kann die Einschränkungen eines einzelnen Sensors ausgleichen und die Sicherheitsredundanz und Datenzuverlässigkeit des autonomen Fahrsystems verbessern. Allerdings verfügt jeder Sensor über unterschiedliche Koordinatensysteme, unterschiedliche Datenformen und sogar unterschiedliche Erfassungsfrequenzen, sodass der Entwurf des Fusionsalgorithmus keine einfache Aufgabe ist.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDrei Schlüssel zum Erreichen eines autonomen Fahrens auf höchstem Niveau im Rahmen des Trends der Multisensorfusion. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!