自動駕駛感知系統係成個自動駕駛體系嘅基礎環節,相當於車輛嘅「眼睛」同「耳朵」,負責將周圍環境嘅物理資訊轉化為可供系統理解嘅數字訊號。只有實現咗精準全面嘅感知,後續嘅決策同控制先至能夠可靠執行。
感知系統透過多種傳感器協同工作嚟獲取環境資訊,呢啲傳感器各有特點,相互補充:
攝像頭:好似一雙「眼睛」,提供高分辨率嘅圖像資訊,擅長識別車道線、交通標誌、紅綠燈以及各類物體(如車輛、行人)嘅形狀同顏色。佢主要嘅缺點係受光同天氣條件影響較大。
毫米波雷達:透過發射無線電波嚟探測物體嘅距離同速度,穩定性強,喺雨、霧、夜間等惡劣天氣下依然能夠正常運作,有效彌補咗攝像頭嘅短板。佢擅長測量物體嘅相對速度。
激光雷達(LiDAR):透過發射激光束並接收反射訊號,生成高精度嘅三維點雲數據,能夠精準描繪出周圍物體嘅立體輪廓同位置資訊。佢喺測距精度上表現出色,典型精度可達±2-5 厘米,但成本較高,且喺惡劣天氣或強反射表面會受到一定干擾。
超聲波雷達:主要係用嚟近距離探測,係自動泊車等低速場景中嘅核心傳感器。
定位同姿態傳感器(GNSS+IMU):GNSS 提供車輛喺大地坐標系中嘅全局位置,IMU 則透過慣性測量提供車輛嘅姿態同加速度資訊。兩者結合,可確保車輛喺隧道、地下停車場等衛星訊號受限區域亦能保持短時準確定位。
單一傳感器各有盲點,自動駕駛感知系統嘅關鍵在於「融合」。佢會將來自攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等不同傳感器嘅數據進行時空同步同坐標對齊,再透過演算法(如卡爾曼濾波、深度學習模型等)進行綜合處理,最終獲得對周圍環境更全面、更可靠嘅認知。
處理流程通常包括:
檢測與識別:透過深度學習模型,將圖像或點雲數據入面嘅「像素」或「點」識別為具體嘅物體,如車輛、行人、交通標誌等。
追蹤與預測:結合連續多幀嘅數據,追蹤物體嘅運動軌跡,並進一步預測佢未來嘅行動路線(如「旁邊嘅車是否可能變道」),為決策系統提供更多時間做出反應。
雖然「純視覺」方案(主要依賴攝像頭同強大演算法)亦係一種技術路線,但業界普遍認為,多傳感器融合方案喺提供系統冗餘同應對複雜、惡劣環境方面更具優勢,係實現更高等級自動駕駛安全性嘅關鍵。
感知系統完成環境理解後,會將呢啲資訊傳遞俾決策系統。決策系統好似車輛嘅「大腦」,負責判斷目前情況同規劃行駛路線,最終由控制系統精準執行轉向、加速或剎車等操作。