自动驾驶系统入门（一）

1、自动驾驶系统入门（一）-环境感知1,自动驾驶系统基本构成自动驾驶系统通常可划分为感知层、决策层和执行层三部分内容。霆动控枝制动控制云问控谷自动驾驶系统基本构成霆动控枝制动控制云问控谷自动驾驶系统基本构成2 ,环境感知-摄像头2.1摄像头在ADAS系统中的应用目前摄像头在ADAS系统中主要用于车道线检测、交通标示识别、 行人/车辆识别等任务；安装部位摄像头类型安装部位摄像头类型实现功能摄像头功能描述单目 FCW.LDW.TSR.视鼎一At为4S度.双目描像来拥有貌好的测隹前视双目ACC. PCW功能但需要装在两个位置.成本较单目贵50% 左右广痢镜头，在车四周装配4个谜行圈像拱接实现坏祝X4广角

2、全景泊车、LDW全景图，加入蜻法可实现道路绽感知后她广的后祝泊4-捕前广甬或鱼眼镣头主震为倒车后祝摄像头回点点测、此H后FT点捡潺主要使用超寅波雷达，怛目前也有使用恻祝双广角Jr tjj网心；只稀涸nt曲叫埋圈一土,貂 ttW iH摄像头在ADAS系统中的应用（图片来自网络）2.2车载摄像头在自动驾驶系统中的主要作用1）障碍物探测-测速和测距2）车道线的检测：识别出车道线（对于弯曲的车道线，能够计算出曲率）；一一确定车辆自身相对于车道线的偏移3）道路 信息读取：交通信号灯识别，交通标志识别4）地图构建与辅助定位；5）其他交通参与者探测与识别-车辆探测、行人探测、动物探测。2.3目前车载摄像头的

3、类型及优劣势分析1）常见车载摄像头类型:智能前视/侧视摄像头（单目/双目） 广角摄像头一一 夜 视红外摄像头2）相比毫米波雷达和激光雷达，摄像头的优劣势分析：优势：a、成本低，技术成熟，通过优化算法可实现多种功能；b、人和物体的区分，是优先级的区分；c、能够识别物体的性质和外观-读取外部信息d、基于视频流建立外部环境模型；劣势：a、干扰和限制比较多；例如 隧道口车辆与隧道重影、正面强光 炫目、摄像头前方有水滴遮挡等复杂情况；b、环境的影响比较大；例如恶劣天气（如暴雨，暴风雪等）、能 见度差（雾霾、烟、黑夜、隧道）、雨天车辆倒影；c、识别距离小于长距离激光雷达，测距/测速功能性差；d、物体识别基

4、于机器学习数据库，需要的训练样本大，训练周 期长，难以识别非标准障碍物；3,环境感知-毫米波雷达3.1毫米波雷达在ADAS系统中的应用目前摄像头在ADAS系统中主要用于实现自适应巡航、自动紧急 制动、前/后向碰撞预警、盲点检测以及车道辅助等功能；短毫米波雷达SRR （ 24GHz ）功能长距毫米波雷达LRR （ 77GHz）功能I前向碰撞预警自适应巡航FCW自动紧急制动30m LRR与SRR/MRR结合应用150 I前向碰撞预警自适应巡航FCW自动紧急制动30m LRR与SRR/MRR结合应用150 m前向SRR功能沮车辅助I首点检测I BSD倒车辅助BPA估碰撞硕警RCW：盲点靴变浏助 -

5、ccn itA.-毫米波雷达在ADAS系统中的应用（图片来自网络）3.2毫米波雷达工作特性分析毫米波雷达的工作频段为30-300GHz，波长范围为110mm ,介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼具有微波制导和光电制导的优 点。目前车载微波雷达主流可用频段为24GHz和76/77GHz。相比摄 像头和激光雷达，毫米波达的优劣势分析优势：1）环境适应性强， 具有全天候、全天时工作特性-不受天气状况限制，即使是雨雪天都 能正常工作；穿透能力强，雨、雾、灰尘等对毫米波雷达干扰较小； 探测性能稳定，不受对象表面形状和颜色的影响；2）目标探测能力具 有独特优势：a、纵向目标探测距离与速度探测能力强；b、可

6、实现远 距离感知与探测；c、对于静态和动态目标均能作出高精度测量；劣势:1）可视范围角度偏小，一般需要多个雷达组合使用；2）分辨率不是很高，探测距离近的物体时无法准确分辨位置；例: 无法分辨相邻车道上的汽车；3）易受电磁波的干扰，不能用含金属的物体遮挡，也无法检测上 过漆的木头或是塑料；4）行人的反射波弱，难以识别；5）在大桥和隧道里检测效果较差6）目前尚无法进行图像、颜色信息识别，且无法感知平面内信息;7）对横向目标敏感度低；（摄像头的横向目标探测能力优于毫米 波雷达）8）高度信息缺失，仅提供角度和距离信息，不提供高度信息;、环境感知-激光雷达传感器4.1激光雷达的工作特性分析激光雷达工作在

7、红外和可见光频段，根据探测原理，激光雷达分 为单线（二维）激光雷达和多线（三维）激光雷达；目前车载激光雷 达均为三维激光雷达，波长多为905nm，且以4线、8线、16线、32 线与64线最为常见；J频率增大顷 Hi/)Km.UtfldWb&IH1*111.不同类型电磁波的波段和频率（图片来自网络）J频率增大顷 Hi/)Km.UtfldWb&IH1*111.不同类型电磁波的波段和频率（图片来自网络）4.2激光雷达在自动驾驶系统中的主要作用1 ）障碍物探测-测速和测距2）车道线的检测：3）地图构建与辅助定位4）其他交通参与者探测与识别-车辆探测、行人探测、动物探测4.3激光雷达相较于其他感知传感器的优劣势分析优势：1）测距及分辨率均具有较大优势，水平分辨率能够达到0.1，以 内垂直分辨率达2以内。2）方向性好，抗干扰能力强，隐蔽性好，不 受无线电波干扰；3）3D建模进行环境感知-通过激光扫描可以得到 汽车周围的3D模型，运用相关算法能够较为容易的识别出周围的车辆 和行人。