Trois clés pour parvenir à une conduite autonome de haut niveau dans le cadre de la tendance à la fusion multi-capteurs

​Afin de capturer plus précisément l'environnement environnant et d'assurer une redondance des performances, les véhicules autonomes sont équipés d'un grand nombre de capteurs complémentaires, parmi lesquels un radar à ondes millimétriques, des caméras, un lidar, une imagerie thermique infrarouge, un radar à ultrasons, etc. Afin de tirer pleinement parti des avantages respectifs des différents capteurs, les systèmes de perception de conduite intelligente haut de gamme sont appelés à évoluer dans le sens d'une fusion profonde de plusieurs capteurs.

Grâce à la fusion de plusieurs capteurs, le système de conduite autonome peut obtenir un modèle de résultat plus précis, améliorant ainsi la sécurité et la fiabilité du système de conduite autonome. Par exemple, le radar à ondes millimétriques peut compenser l'inconvénient des caméras affectées par les jours de pluie et peut identifier les obstacles relativement éloignés, mais ne peut pas identifier la forme spécifique des obstacles. radar à ondes qui ne peut pas identifier la forme spécifique des obstacles. Par conséquent, afin de fusionner les données externes collectées à partir de différents capteurs afin de fournir au contrôleur une base pour prendre des décisions, il est nécessaire de traiter l'algorithme de fusion multi-capteurs pour former une perception panoramique.

Ce qui suit est une introduction aux trois capteurs clés pour parvenir à une conduite autonome de haut niveau : radar à ondes millimétriques 4D, lidar et imagerie thermique infrarouge.

Radar à ondes millimétriques 4D

Le radar à ondes millimétriques peut être considéré comme le premier capteur utilisé dans la production de masse de conduite autonome. Bien que la précision ne soit pas aussi élevée que le lidar, il est toujours à un niveau élevé parmi tant d'autres. catégories de capteurs et convient au brouillard. La capacité de pénétration de la fumée et de la poussière est extrêmement forte et les performances globales sont meilleures dans des conditions météorologiques extrêmes. Il existe principalement en tant que capteur de portée et de vitesse. Actuellement, le nombre de radars à ondes millimétriques installés sur les vélos est encore faible. De janvier à août 2022, les nouvelles voitures particulières ont été livrées avec seulement 0,86 radars à ondes millimétriques par véhicule.

Cela ne veut pas dire que les performances du radar à ondes millimétriques traditionnel ne sont pas excellentes. Pour les voitures de niveau L2+, la collection stable de nuages ​​de points apportée par la haute résolution du radar à ondes millimétriques est la clé de la perception environnementale à 360° du véhicule. . Mais cela ne suffit pas pour les modèles L3, L4 et supérieurs, la précision de la perception et l'effet de fusion sont considérablement réduits. Alors que les radars à ondes millimétriques 4D commencent à être installés dans les véhicules cette année, 2023 sera l'année où la production de masse à grande échelle montée à l'avant entrera véritablement. Selon les prévisions de Yelo, le marché mondial des radars à ondes millimétriques 4D atteindra 3,5 milliards de dollars d'ici 2027.

À l'heure actuelle, l'application du radar d'imagerie 4D sur le marché s'effectue principalement dans deux directions. L'une consiste à remplacer le radar avant traditionnel à basse résolution pour répondre à l'amélioration des performances de fusion multisensorielle de la conduite intelligente haut de gamme. Le deuxième scénario d'application principal est le radar surround 4D intégré à haute résolution (divisé en amélioration des nuages ​​de points et imagerie) intégré pour les déplacements et le stationnement, dont les performances seront légèrement inférieures à celles du radar avant.

Lidar

Depuis cette année, "Lidar on the car" est devenu le dernier "label" pour l'intelligence automobile au Salon de l'auto de Guangzhou, comprenant Xpeng G9, WM7, Nezha S et Salon Machine An en augmentation. De nombreux modèles de voitures, comme l'Ankylosaurus, sont équipés de lidar. Par rapport au radar ordinaire, le lidar présente les avantages d'une haute résolution, d'une bonne dissimulation et d'une forte capacité anti-interférence. Il est comparé aux « yeux » des véhicules autonomes. Il détermine le niveau d'évolution de l'industrie de la conduite autonome et en est la clé. réaliser la mise en œuvre de la conduite autonome. Le dernier kilomètre est une partie extrêmement importante du voyage.

Lidar présente des avantages irremplaçables dans la conduite autonome de haut niveau qui impose des exigences strictes en matière d'exactitude des informations. À l'heure actuelle, qu'il s'agisse de nouvelles forces de construction automobile, d'équipementiers traditionnels ou de sociétés Internet, ils prennent tous des dispositions, ce qui a conduit à une augmentation soudaine de la demande de capacité de production de lidar. Selon les statistiques de Zuosi Auto Research, le volume d'installation de lidar dans les nouvelles voitures particulières nationales au premier semestre atteindra 24 700 en 2022 ; au second semestre 2022, plus de 10 nouvelles voitures lidar seront livrées en Chine, dont Xpeng G9, WM7 ; , etc. , augmentera considérablement le nombre de lidars sur le véhicule, et le volume total installé devrait dépasser 80 000 unités tout au long de l'année.

Imagerie thermique infrarouge

Par rapport aux CIS et lidar traditionnels, l'imagerie thermique infrarouge présente des avantages évidents dans divers scénarios tels qu'une plage dynamique élevée, les jours de pluie, les jours de brouillard, la lumière sombre et les tempêtes de sable, etc., introduisant une haute- niveau automatique Les solutions de conduite sont une tendance inévitable. L'équipement d'imagerie thermique infrarouge avec détecteurs infrarouges intégrés est particulièrement adapté pour distinguer les piétons et autres obstacles inanimés en raison de sa capacité à détecter la chaleur. Il présente des avantages que les autres capteurs n'ont pas. Il n'est pas affecté par la pluie, le brouillard, la brume et les conditions de lumière. et la distance d'observation peut atteindre plusieurs centaines de mètres. Dans un avenir proche, elle occupera une place dans le domaine de la conduite autonome.

Auparavant, la principale raison pour laquelle l'imagerie thermique infrarouge n'était pas « disponible » était que le prix restait élevé. Ces dernières années, avec la localisation de matières premières clés telles que les puces d'imagerie thermique infrarouge, les coûts ont baissé et elles ont été largement utilisées dans le domaine civil. La conduite autonome ouvrira rapidement l'échelle du marché des détecteurs infrarouges. Les données de l'Institut chinois de recherche industrielle montrent que la taille du marché chinois des caméras thermiques infrarouges atteindra 6,68 milliards de dollars américains en 2020 et devrait continuer de croître à un taux de croissance annuel composé de 10,8 % en 2021. La taille du marché des caméras thermiques infrarouges atteindra 12,34 milliards de dollars américains en dollars de 2025.

Conclusion : les solutions de conduite autonome multi-capteurs sont une tendance inévitable dans le développement automobile futur. La fusion des informations de plusieurs capteurs peut compenser les limites d'un seul capteur et améliorer la redondance de sécurité et la fiabilité des données du système de conduite autonome. Cependant, chaque capteur possède des systèmes de coordonnées différents, des formes de données différentes et même des fréquences de collecte différentes, de sorte que la conception de l'algorithme de fusion n'est pas une tâche simple.

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