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熱成像技術(shù)應(yīng)用于機(jī)動車高級駕駛輔助系統(tǒng)

  何為ADAS系統(tǒng)?


  高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)是利用安裝在機(jī)動車上的各種傳感器,在行駛過程中隨時來感應(yīng)周圍的環(huán)境并收集數(shù)據(jù),從而 進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識與追蹤,并結(jié)合導(dǎo)航儀地圖數(shù)據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析,從而預(yù)先使駕駛者感知到可能發(fā)生的危險,有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。


  ADAS系統(tǒng)的出現(xiàn)將掀起旅行和公路運(yùn)輸貨物的革命,同時提高駕駛安全性。它有望為所有年齡人群提供更大的活動自由度,并且能提高汽車運(yùn)行的效率。同時,它能通過消除人為錯誤和分心而駕駛威脅,從而降低事故率。


  熱成像技術(shù)應(yīng)用于機(jī)動車高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)(上篇)


  雖然傳感器不斷改進(jìn),但是目前來講,依舊沒有保障安全駕駛的單個傳感器。必須選擇一套互為補(bǔ)充的正交傳感器,其通過提供關(guān)鍵信息和冗余優(yōu)化駕駛性能,以確保始終安全。典型的傳感器 套件包括雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波傳感器和可見光相機(jī)等。


  在本篇文章中,我們將向您介紹紅外熱成像技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢——在復(fù)雜的駕駛環(huán)境中能夠檢測和區(qū)分人與其它生物,向傳感器套件中 添加紅外熱成像技術(shù)的益處。


  為什么典型的ADAS環(huán)境中采用多種傳感器?


  ADAS的駕駛狀況變化很大,選擇的傳感器套件不僅能在城市、鄉(xiāng)村和公路環(huán)境中正常運(yùn)行,而且必須在一切天氣條件、白天和黑夜中始終表現(xiàn)良好,這意味著每種駕駛環(huán)境都伴隨著極大地挑戰(zhàn) 和不同需求。


  若要實(shí)現(xiàn)自動駕駛,需要整套傳感器來協(xié)調(diào)工作,如不僅能進(jìn)行可靠監(jiān)測而且具有內(nèi)置冗余以防 止傳感器發(fā)生故障。目前,沒有一項(xiàng)技術(shù)能集成完全自動駕駛必需的所有功能。每個傳感器可單 獨(dú)用于檢測,或被“融合”用于在中央電子控制單元(ECU)或車輛中央計算機(jī)內(nèi)作出決策。


  自動駕駛系統(tǒng)采用數(shù)種方法,但是核心處理途徑是先檢測隨后對物體進(jìn)行分類,以確定車輛應(yīng)采取的一系列措施。如雷達(dá)和激光雷達(dá)系統(tǒng)能夠檢測道路上或道路周圍的物體,但如配有用于分類 和識別物體的紅外熱像傳感器,讓您對自己的態(tài)勢感知信心滿滿。雷達(dá)和激光雷達(dá)系統(tǒng)根據(jù)其收 集到的反射信號產(chǎn)生一個點(diǎn)密度云并計算物體距離和接近速度,但是與紅外熱像傳感器相比,其分辨率較低,并且無法輕松識別物體。由于分辨率較低這一特性,為了優(yōu)化在不同范圍的檢測能力,制造商可能會在汽車中安裝多種裝置,如用于自適應(yīng)巡航控制的遠(yuǎn)程雷達(dá)和用于緊急制動輔助的中程雷達(dá)等。


  如果一名行人從兩輛汽車中間穿過,將有很微弱甚至無用于識別潛在風(fēng)險的反射信號。激光雷達(dá)系統(tǒng)可提供更高的信息密度。但是,如果物體距離較遠(yuǎn)或車輛以較高速度行駛時,激光雷達(dá)系統(tǒng)幾乎無法對物體進(jìn)行分類。這些通常較昂貴的旋轉(zhuǎn)裝置具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,但是其長期穩(wěn)定性未經(jīng)驗(yàn)證。同時,固態(tài)裝置具有更強(qiáng)的穩(wěn)健性且成本可能更低,但是擁有更少的目標(biāo)點(diǎn),尤其是當(dāng)從較遠(yuǎn)的距離觀測物體時。


  激光雷達(dá)能夠檢測到物體,但是無法對其進(jìn)行分類。紅外熱像傳感器可為配備ADAS的機(jī)動車提供可采取正確行動所需的數(shù)據(jù)。


  為了以經(jīng)濟(jì)劃算且可靠的(冗余的)解決方案生成物體分類所需數(shù)量的數(shù)據(jù),雷達(dá)或激光雷達(dá)很可能需要在大部分白天條件下結(jié)合來自一部可見光相機(jī)的輸出,在夜間或昏暗的白天條件下結(jié)合來自一臺紅外熱像傳感器的輸出。這些系統(tǒng)協(xié)作,便可檢測路邊的物體。然而,如前所述,分類是任何檢測性能的一個重要部分。(未完待續(xù))


  在下一篇文章中,我們將與您分享ADAS系統(tǒng)中加入紅外熱像傳感器的諸多優(yōu)勢:


  雷達(dá)和激光雷達(dá)通常用于物體檢測、距離測量和測繪應(yīng)用,而熱像儀對物體分類、速度標(biāo)志和紅燈檢測必不可少。在ADAS傳感器套件中加入紅外熱像傳感器可提升駕駛系統(tǒng)和態(tài)勢感知能力。


  紅外熱像傳感器的優(yōu)勢


  ● 即使在雜亂不堪的環(huán)境中亦能看清人和動物——熱物體顯而易見


  ● 即使在昏暗的照明條件下亦能看清物體——不受黑暗、煙霧、炫光的影響


  ● 當(dāng)與可見光相機(jī)配合使用時,提供更多冗余,增強(qiáng)檢測/分類——正交檢測


  ● 可靠性——經(jīng)汽車行業(yè)十余年應(yīng)用的驗(yàn)證

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