目錄

1.激光雷達

2.相機

3.Radar毫米波

4.安裝傳感器

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原文鏈接：進階課程?丨Apollo感知之旅——傳感器選擇和安裝?

上周阿波君為大家詳細介紹了「進階課程? Apollo感知之旅——感知概況」。

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求，它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

從智能駕駛發展趨勢來看，企業應用于自動駕駛汽車的傳感器主要有以下幾種：圖像傳感器、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達以及生物傳感器。它們依據各自不同的產品屬性，在自動駕駛汽車行駛過程中各主不同的功能，以保證自動駕駛汽車的正常運行。

由于智能駕駛車輛只能實現部分場景的自動駕駛，為了能適應更多場景，一方面，可以配置性能更好或數量更多的環境感知傳感器；另一方面，從降低整車成本考慮，還可以從傳感器的布置優化方向入手，充分發揮傳感器的性能。

本周阿波君將與大家分享Apollo感知之旅——傳感器選擇和安裝。下面，我們一起進入進階課程第17期。

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本節主要介紹無人車感知系統硬件的搭建，重點講述傳感器的選擇和標定。目前，無人車中使用的傳感器主要有激光雷達Lidar，相機和毫米波雷達Radar。

1.激光雷達

激光雷達的測距原理是激光頭發射光束，打到障礙物上反射回來，到接收器接收到之反射信號的時間間隔乘以光速再除以二得到障礙物的距離，叫做TOF（Time of flight，飛行時間測距法）。

激光雷達傳感器的好處在于自帶光源不受外界干擾，白天晚上都可以，而且測距準確度高（厘米級的精度）。其缺點是多線激光雷達掃描還比較稀疏，尤其是當障礙物距離比較遠的時候，因此，激光雷達目前并不適合做識別任務。

另外，激光雷達需要發射激光，功率限制其不能發射很遠，發射太遠反彈回來的信號就會很弱。目前，64線激光雷達的感知距離只有60~70米，對于高速行駛的無人車還不夠。

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2.相機

相機是最像人的一個傳感器。它是被動式的，接受自然可見光的反射最后成像，受光照影響很大，白天的算法在晚上使用，開路燈和不開路燈的對感知結果影響很大，所以對算法研發挑戰很大。它的優點是可以稠密感知，比如說現在的1080p圖像，可以感知所有細節。

另外通過配置焦距，相機可以感知很遠距離的物體，例如可以看到幾百米外的物體。相機傳感器的缺點是單目相機測距不準，無法做到激光雷達厘米級的測距精度。

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3.Radar毫米波

毫米波雷達的原理和激光類似，只不過發射的是毫米波。由于它也是主動式感知設備，不太受天氣、光照的影響。同時毫米波雷達還有多普勒頻移效應可以測量與障礙物之間的相對速度。

其優點是測距、測速比較準，缺點是噪點很多，例如在空曠的地方反饋很多的回波，實際可能是路面的反饋信號而不是障礙物。其次它對于非金屬的反射信號比較弱，召回比較低，例如在它面前走過行人有可能漏掉。最后毫米波雷達也是稀疏感知，無法做識別任務。

除了以上三種常見的傳感器，還有一些用的相對少的傳感方法，例如超聲波，高精地圖，Image-Lidar。

超聲波的感知距離有限，對金屬感知距離3米左右，對非金屬只有1~2米。此外它的發射頭是扇形的，扇形之外無法感知。

高精地圖是先把靜態元素儲存好做成先驗知識。它的優點是可以無差錯的精確感知，減輕現場感知負擔和依賴，其缺點是加重了整個系統對高精度地圖和高精度定位的依賴。

Image-Lidar同時集結了激光和圖像的好處，接收器同時對可見光、激光都有響應。

下表給出了各種傳感器的特性。

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4.安裝傳感器

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????????????????????????傳感器的安裝

上圖給出的是自動駕駛汽車的傳感器安裝示意圖。傳感器的安裝對于后續步驟至關重用，需要科學、合理的安裝。

首先需要對車輛建立，可以由廠家提供CAD模型，在真正安裝之前，需要在軟件環境里面放傳感器，考慮以下因素對傳感器的安裝位置做出最合適的決定。第一是障礙物遮擋情況，這就是為什么很多無人駕駛車的傳感器安裝在車頂的原因。第二是方便傳感器融合。傳感器的融合需要不同傳感器在視野上有重疊，否則很難進行傳感器融合。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????????Nvidia的Drive px平臺的宣傳圖

上圖是Nvidia的Drive px平臺的宣傳圖，給出了每個傳感器的感知距離和角度，在實際安裝過程中，也需要到達這樣的效果。以上是從感知的角度出發來考慮如何安裝傳感器。除此之外，傳感器的安裝還需要從整車的角度考慮，需要考慮安全，風阻，美觀和清洗等因素。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Apollo进阶课程⑰丨Apollo感知之旅——传感器选择和安装的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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