广告

传感器融合实现2级以上自动驾驶

2019-11-12 TDK株式会社 阅读:
传感器融合实现2级以上自动驾驶
预计到2020年,大量中档车辆将配备自动驾驶2级系统,到2025年或之后,商用和高端车辆上将安装3级和4级系统。然而,从1级和2级跳跃到3级及以上级别将面临各种挑战,其中一项挑战是航位推算。

自动驾驶系统的发展正在快速推进,目的是创建一个在机动性方面具备全新概念的社会。然而,要实现2级以上的高水平自动驾驶技术,需要采用各种技术来完成航位推算和3D定位。TDK是一家能够提供各种复杂的传感器融合的制造商,其传感器融合可实现将多个独立传感器组合到一起所无法实现的功能,持续引领先进技术的发展。TDK利用其在这一领域的优势,提供运动传感器和InvenSense品牌下新开发的Coursa Drive软件以及大气压传感器,支持实现2级以上的自动化驾驶技术。bXvednc

航位推算和3D定位在超越2级自动驾驶上面临的挑战

自动驾驶六级分类(0至5级)由美国汽车工程师协会(SAE)制定,现已在全球范围内采用。预计从2020年起,大量中档车辆将配备2级系统,同时预计在2025年或之后,将在商用和高端车辆上安装3级和4级系统。bXvednc

3级及以上级别可称为真正的自动驾驶,也就是无人驾驶。这是因为这些级别的车辆配备了自动驾驶模式,无需人工控制即可驾驶。通俗地来说,这种模式可以让人们将驾驶权交给车辆,以便自己执行查看电子邮件等简单的任务。bXvednc

TDK-F1-201911.pngbXvednc
图1:自动驾驶水平。(来源:自动驾驶水平定义概述(SAE International J3016),《2017年公共-私人ITS计划/路线图》,日本内阁府)bXvednc

然而,从1级和2级跳跃到3级及以上级别将面临各种挑战,其中一项挑战就是航位推算。即使在全球导航卫星系统(GNSS)范围之外的环境中[例如全球定位系统(GPS)],航位推算软件也会对来自一系列传感器的数据进行处理,以计算车辆位置和运动,以便能够自主导航到目的地,同时保持高度精确的定位。需要进一步发展传感器和软件技术来提升功能,以便将现有导航系统的水平提升到自动驾驶水平。bXvednc

提升自动驾驶的另一项挑战是需要使用3D数字地图对传统导航系统的2D地图进行补充,该3D数字地图可显示呈现海拔差异的定位信息,例如与高架高速公路、多层立交桥和多层停车场下方地面道路相关的数据。目前在世界各地都正在开发和建立三维数字地图(也称为3D动态地图)3,这种地图不但能显示3D定位数据,还能显示各种动态变化因素,例如交通信号、行人和附近的车辆。随着5G电信服务的推出,这种技术预计将在不久的将来初具规模。bXvednc

由运动传感器、先进软件和大气压传感器提供支持的复杂传感器融合解决方案

在航位推算所需的机载传感器中,由加速度传感器和陀螺仪传感器组成的运动传感器尤为重要。由于弯道、坡度和车道变化等因素的影响,车辆行进方向和朝向也会不时发生变化;加速度传感器和陀螺仪传感器可以检测到这些车辆行进方向和朝向的变化。TDK的IAM-20680HP是一款车内6轴运动传感器,它利用MEMS制造技术将3轴加速度传感器与3轴陀螺仪传感器封装在一起。产品运行温度范围从-40℃到+105℃,目前已售出的大量设备足以证明其卓越品质,且产品在世界各地均获得极高评价。bXvednc

新开发的Coursa Drive软件支持自动驾驶车辆的高精度惯性定位。它不仅能以较高精度测量及维护车辆位置,甚至能够协助在GNSS信号范围之外及信号中断的环境中(例如隧道、地下停车场和多个建筑物之间的“城市峡谷”)进行自动驾驶。TDK 通过将运动传感器与Coursa Drive相结合的传感器融合技术,在航位推算技术方面取得了显著进展。bXvednc

TDK还提供一系列MEMS电容式大气压传感器,具有超低噪音和优异的温度稳定性。这些传感器通过将从3D动态地图获得的数据添加到大气压传感器检测到的海拔差异数据中,实现了高精度的3D定位。TDK传感器解决方案通过推动航位推算和3D定位,将自动驾驶技术提升到2级以上。我们提供各种先进的传感器融合,即使将多个独立传感器组合到一起也无法实现这种融合效果。bXvednc

TDK-F2-201911.jpgbXvednc
图2:运动传感器和Coursa Drive提供支持航位推算技术bXvednc

当车辆进入隧道时,GPS/GNSS信号中断,无法确认车辆位置。然而,如果使用由运动传感器和Coursa Drive提供支持的航位推算技术,即使在隧道中也能实现高度精确的定位。bXvednc

TDK-F3-201911.pngbXvednc
图3:TDK传感器融合支持自动驾驶bXvednc

TDK-F4-201911.jpgbXvednc
图4:IAM-20680HP 6轴运动传感器bXvednc

TDK IAM-20680HP6轴传感器是IAM-20680的高性能版本,它将3轴陀螺仪传感器和3轴加速度传感器集成到LGA封装中,尺寸仅为3×3×0.75毫米。bXvednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 苹果汽车明年9月只能发布PPT?芯片/电池/激光雷达都没准 中国台湾供应链厂商高管透露,传言已久的苹果电动汽车(Apple Car)将提前至少两年,有望于2021年第三季度发布,而相关组件则最早将在明年第二季度开始生产。据报道,目前苹果已开始向零组件供应商催货,但其最重要的几个电子零部件还远远没达到量产的程度,苹果真的能在2021年9月发布其汽车产品吗?
  • 猎豹移动旗下猎户星空与南昌市、58集团签订家政机器人 近日,在2020年第二届滕王阁创投峰会(以下简称“峰会”)上,猎豹移动旗下猎户星空与南昌市人民政府、58集团三方签订了“家政机器人战略合作框架协议”,三方将共同携手,各自发挥优势,推动家政服务数字社区建设、家政场景服务机器人的研发应用与产业发展。
  • 运用可扩展多核处理器满足嵌入式应用日益增长的性能需 下一代嵌入式应用需要对大型CPU集群和专用硬件加速器提供可扩展的支持,以实现所需的性能。大型多核处理器需要新的架构方法来提供更高的性能,并且不会给嵌入式设计者带来其他实现和时序收敛问题。
  • (华为)激光雷达参数详解 新势力造车在近两年得到飞速发展,国内的蔚来、理想、小鹏等都在资本市场上融到了大量的资金,早期的新势力汽车是从新能源电动车入手,因为自动驾驶门槛较高,但是随着技术的发展和客户潮流的需要,自动驾驶不得不提上日程,尽管特斯拉的马斯克对激光雷达不屑一顾,但是还是有除特斯拉以外的大部分厂商都在使用激光雷达,而且是作为主要的传感器。因此,激光雷达是自动驾驶中绕不过去的坎,本文对激光雷达的参数进行详细解读。
  • 自动驾驶最成功的领域会在哪里?农用拖拉机!(附视频) 自动驾驶从最初的乘用车Waymo到自动驾驶卡车,但是,这两个领域都没有实现真正能够落地的应用。那么,自动驾驶最成功的领域将会是哪里呢?农用领域的自动驾驶越来越深入。凭借360度摄像头、一套传感器和自主导航软件,Monarch拖拉机可以在无人驾驶的情况下执行预先编程的任务。我们来看看其智能化程度。并附上视频。
  • 电动汽车“新势力造车”厂商市值排行(2020年最新),占全 以特斯拉为代表的电动汽车在全球刮起了新势力造车风,这两年理想、蔚来等在资本的支持下得到了高速发展。那么,他们的市值现在有多少呢?
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了