自动驾驶汽车的传感器

我们已经讨论了几个可以添加到图像传感器的传感器，以使我们的自动驾驶汽车更安全，更可靠。我们可以查看一些传感器，它们的特性以及如何在自动驾驶汽车中使用它们。

当涉及传感器选择时，必须从传感器的关键技术特征中进行选择：

1. 灵敏度，这是传感器可以检测到的最小值。
2. 分辨率，这是任意两个测量之间的最小差异。
3. 精度，这是真实值与传感器报告的测量之间的误差。
4. 视角，被传达为视野。
5. 动态范围，这是可以准确报告的最小值和最大值。
6. 时间尺度，即刷新速率或传感器的频率。传感器也可能是活跃的或被动的。主动传感器会发出一种感知环境的能量形式，而被动传感器则依靠环境条件来提供信息。

没有自主的现代汽车已经具有一些有用的系统和传感器，这些系统和传感器可以在自动驾驶汽车中使用或增加。车轮速度传感器位于每个车轮上并输出车轮的速度由现代汽车中的现有防抱死制动系统（ABS）和巡航控制系统使用，并且在自动驾驶汽车中也需要。

其他现有的传感器包括偏航速率传感器，电子稳定性控制所需的陀螺装置以及用于碰撞检测以及电子稳定性控制的横向/纵向传感器。

Global Position System (GPS), which utilises a receiver and an antenna to communicate with various satellites for trilateration (very similar to triangulation) to establish the vehicle’s absolute position, is also available in most modern vehicles but not with the accuracy required for an autonomous vehicle. In autonomous vehicles, the latitude-longitude-altitude data from the GPS can be used to compute optimal routes, driving directions and even lane mapping.

GPS技术基于射频（RF）信号从卫星传播到GPS天线，以近似信号传播球体中任何位置。因此，有了来自单个卫星的信号，可以建立一个自动驾驶汽车在半径为R（与卫星距离相同的球体）上的位置。如果有两个卫星的信号，则将位置问题简化为一个圆圈。但是，有了来自三颗卫星的信号，可以从两个已知点计算绝对位置。这假设已知卫星之间的距离。

一个卫星和三颗卫星的大约距离。

自动驾驶汽车需要的传感器

以下是现代汽车中可能不存在的外部传感器，而是自动驾驶汽车所需的：

• 无线电检测和射程（雷达）可用于自动驾驶汽车，以检测远处和近距离障碍物。雷达系统在各种环境条件下都很好地发挥作用，并且通常不受高光度，雨水，雾，雪甚至灰尘的影响。雷达系统在76-77GHz范围频段中传播RF波，并使用接收天线拾取返回波，然后将其放大并过滤以进行噪声。自适应巡航控制系统通常会使用雷达，因为它们可以检测到高速行驶的遥远物体。
• 与雷达相比，光检测和范围（LIDAR）通常与红外激光二极管一起使用光束，反射在旋转镜子上。当灯撞击非吸收对象时，它会反射到传感器并创建对象的图。高端激光痛系统利用多光束光束为环境的3D模型同时提供多个距离测量。在检测移动物体速度时，激光雷达系统通常不如雷达系统准确。
• RGB摄像机是自动驾驶汽车中使用的大量传感器之一。它们用于读取道路标志和车道出发算法，该算法可能使用相机的动态范围来在道路上的黑色与白色或黄色车道标记之间形成最佳对比度。相机系统通常会吸收从物体中弹出的光，并将光束分离为三个颜色通道（红色，绿色和蓝色），然后再送入互补的金属氧化物半导体或电荷耦合传感器。
• 声音导航和范围（声纳）反映了范围各种物体的声波，并且返回的脉冲的频率被用作对象距离的指示。声波需要介质来传播和与电磁波不同，声音受介质的影响很大。因此，随着温度和湿度等环境条件的变化，超声传感器的传感能力也会变化。与LiDAR，雷达和相机相比，超声系统往往是最便宜的，并且通常用于停车传感器和汽车中其他近距离应用。

所有这些传感器都需要大规模，以使自动驾驶汽车安全，这使得将它们全部放在一起。