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。ocZednc

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。ocZednc

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。ocZednc

TDK-F1-201911.pngocZednc
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)ocZednc

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。ocZednc

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。ocZednc

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。ocZednc

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。ocZednc

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。ocZednc

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

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。ocZednc

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

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

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。ocZednc

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”
  • 关于自动驾驶:内行人才会懂的有话直说 事实上,今日没有任何一辆汽车具备自动驾驶功能,甚至是特斯拉...
  • 为什么网络攻击无法与自动驾驶相匹敌 自动驾驶车辆标志着这一战略已经发生改变的全新里程碑,各种形式和规模的车辆制造商(OEM)都在想方设法防止最糟糕的情况发生,而不是被动地做出反应。他们明白:汽车黑客不只是涉及数据或金钱,而是涉及乘客和车辆周围等一切安全。
  • 推动新一代高级驾驶辅助系统 随着新车型越来越智能,可以学习、连接、通信、监控、决策、娱乐,以及辅助驾驶等。车辆的复杂性和处理海量数据的能力急剧上升,使这些高级功能的实现成为可能。
  • 国产特斯拉Model 3刚交付就被曝“减配门” 颇受中国消费者欢迎的国产特斯拉Model 3近日却陷入了消费者维权的风波中。
  • 2020:消费电子产品未来几年趋势预测 一年伊始,正是对未来做些预测的时候。作者对未来几年消费电子产品的发展趋势提出了自己的观点。他认为,深度学习、自动驾驶汽车、5G设备、处理器、电池等将会快速发展,其中深度学习会影响未来的许多应用,包括自动驾驶汽车、网络安全,甚至各国的选举。
  • 更智能的存储如何提升自动驾驶汽车的可靠性 自动驾驶汽车的问世将极大地改变我们的出行习惯,并在交通运输行业掀起一场迅猛的变革。汽车行业的数字化转型将带来很多社会效益,例如减少事故、降低碳排放、改善交通流量、降低汽车拥有成本、降低保险费用以及提高燃油效率和出行能力。
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