摄像机&雷达对车辆驾驶的辅助

摄像机&雷达担负着可辅助驾驶员安全驾驶的、高级驾驶辅助系统的
传感功能。日本电产正在进一步推进摄像机&雷达的高性能化进程。

近年来,为了保证驾驶员的安全行驶,汽车都装有各种高级驾驶辅助系统(ADAS)。用于Lane Keep Assist(车道保持辅助系统)、Adaptive Cruise Control(车辆自动巡航系统)、Autonomous Emergency Brake(自动紧急制动系统)等高级驾驶辅助系统的传感装置有毫米波雷达、摄像机、激光雷达等。根据摄像机和雷达收集到的信息,可以检测到道路的白线和障碍物、以及前方车辆等。若是与前方车距变小,会放松加速器,若是车距更近的话,则会制动刹车。这些操作都可由系统代替驾驶员来完成。换言之,高级驾驶辅助系统充当了替代人眼和人脑的角色,而现实中存在夜间行驶、雨天行驶、雾天行驶等各种纷杂变化的情况,更需要在这种严苛的状况下对目标物进行正确的检测。

使用毫米波雷达和摄像机等检测前方车辆、行人、白线等,辅助驾驶员进行安全行驶的系统

传感装置有很多种类,日本电产艾莱希斯选择的是将毫米波雷达和摄像机搭配到一起。在检测前方车辆时,用摄像机捕捉到前方车辆,用雷达检测车距,然后是松开加速器或是制动刹车,画像识别系统在摄像机的后端发挥功能,从影像中识别出前方车辆。而雷达采用FMCW(调频连续波)方式使77GHz频率域的毫米波的频率随着时间而变化,通过收发信号来测量与前方车辆的距离和速度。毫米波雷达与普通雷达不同,对雨、雪、雾都有着较强的抵御能力,但容易受到遮盖住雷达开口部的物质的影响,因此使用喇叭天线以提高收发信号的灵敏度。在雷达后端也安装了检测算法的软件,在该软件的作用下,可对多个目标进行严格区别。

通过摄像机与雷达的融合,即使在夜间、雨天、雪天及雾天等恶劣的天气环境下,也能够正确地检测到目标,提供驾驶辅助系统所需的信息

驾驶辅助系统虽然也有其他的多种安全系统,但是要想将这些机能充分地发挥出来,需要更进一步提高传感能力。与此同时,对于驾驶辅助系统的普及来说,降低传感装置的成本也是必不可缺的。以雷达用IC为例,从初期的GaAs元件进化到SiGe元件,其价格也有所下降,一般情况下,如果对硅胶制C-MOS元件进行量产,价格也会急剧下降。同时,摄像机的分辨率提高和低价格化也在不断进展。日本电产艾莱希斯预见了此技术的进化,通过将摄像机和雷达一体化,实现了成本上的压缩。目前正在计划推进驾驶辅助系统的进一步普及。

通过将摄像机和雷达一体化,实现成本上的压缩。为了更方便导入驾驶辅助系统而推进相关的环境建设工作

来自研发人员的说明

毫米波雷达元件若是被C-MOS化,即可实现飞跃性的成本削减。并且,摄像机镜头若能向树脂化发展,也会推动成本的削减。在传感装置的成本得到削减的影响下,例如,可以实现汽车周围360度全方位感应,通过与现有的ADAS的多种功能进行合作,可实现高位水平的自动化,进而实现其延长线上的自动驾驶。日本电产集团充分利用自身在传感器、马达以及系统控制等的技术资源,努力提升ADAS技术的同时,以实现自动驾驶为目标,为提高汽车的安全性、舒适性做出贡献。

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