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惯性传感器——在自动驾驶中不得不知的秘密

归档日期:06-28       文本归类:惯性加雷达      文章编辑:爱尚语录

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  “高清地图、雷达、卫星导航等等都可以告诉我们位置,这些技术都很好,但并不完美。这个时候惯性传感器出现了,虽然惯性传感器也并不完美,但它能和其他系统进行配合,实现更高的融合定位精准度,这就是为什么我们需要关心传感器的原因。”村田制作所(中国)高级经理Tommi Vilenius先生,在慕尼黑上海电子展的第三届“汽车技术日(Automotive Day)高峰论坛上,就《惯性传感在自动驾驶中的作用》为主题,发表了演讲。

  Tommi Vilenius先生首先给大家明确了两个概念:“高精地图的精确度有两个不同的维度,第一是相对位置,第二是绝对定位,比如说车道识别还有雷达等等,通过高清地图我们可以把相对位置、激光雷达、摄像头捕获的信息找出绝对定位。”

  “但是它的精度大概有1.5米的偏差,比如说你要找咖啡厅还可以,但可能不知道在左道还是右道。但如果追求更高精度的话,比如说低于半米,就需要更多的努力了。”

  “相对定位是一种用的比较多的定位方式,但很遗憾的是,这种相对定位有时可能根本没有办法找到所谓的地标标志,或者说这个地标太远无法识别。还有一个很严重的问题就是高清地图本身,在使用过程中,它的表现会根据不同的硬件有所差异,比如说雷达所产生的定位精度,受制于它的精细度。”

  在谈到如何测试和提高导航精度方面,Tommi Vilenius先生说到:“为什么我们要关心传感器?首先,在高速路上,路况非常开阔,而且车速也比较高,这样的情况下通过惯性传感器很容易知道你的相对位置和定位,但如果是在低速情况下的话,你的朝向信息不是那么准确。”

  “如果说角度的调整、车头的转向,突然间找不到地标,如果摄像头没办法进行姿态识别的话,这个时候你也不知道你的位置所在,而且如果你在转向过程当中也出现了偏差的话,这个时候可能就没办法知道它的定位了。”

  “从村田的角度来看,我们在做测试时并没有像中国其他车企一样做大测试,我们只关注在定位上,包括IMU还有我们的测试设计,以及在系统架构和它的多系统解决方案组合都是我们测试的重点。”

  “所以我们希望通过IMU+GPS+轮速这样的系统架构,优化整个定位的效果。但是我们必须理解传感器,把传感器连接在一块,要了解传感器性能在不同的情况下,如何能够以米和秒为单位的情况下提升它的导航精度。我们获得了一些结果,这些成果虽然说并不如我们高速行驶时精度那么高,但在我们的实验中已经得到了非常好的优化。”

  在谈到实际应用场景时,Tommi Vilenius先生说到:“在高速情况下,商用车的安全性非常好。我们现在要考虑的是如何在高速情况下提供更精准的导航。如果已经丢掉了相对位置,如何通过GPS获得精准的定位和导航?”

  “很典型的情况就是,系统是在线的,但是突然失效了,下10秒如何去提醒驾驶员,尤其是L3级无人驾驶的话,提醒驾驶员进行干预,并且做出调整。是否能够很快捕获相对定位的位置信息。”

  “所以这个时候传感器就要带有电子稳定器,电子防抖系统,每秒钟捕获高波频段的信号,对ESS的信号进行反映和应对。如果说没有能力知道现在所谓的相对定位和位置的时候,丢失了定位信息之后,在20到25公分的位置情况下,我们只要保持在车道位置当中,就可以实现非常好的精度控制。”

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