自动驾驶汽车上用到的传感器_自动驾驶的5个级别是什么？需要使用哪几种物联网传感器？

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自动驾驶是快速发展的技术，也是争论的话题。 相信自动驾驶能够提高道路的安全性，降低基础设施成本，提高儿童、老人和残疾人外出的自立能力，确保美好的未来。 另一个极端，很多人担心汽车黑客、致命交通事故的风险，以及与驾驶相关的工作岗位流失。 对等研究中心的调查显示，54%的成年人担心汽车的自动驾驶发展，只有40%的受访者对汽车自动化的潜在发展持乐观态度。 研究表明，人们对自动驾驶车的看法和态度完全不同。

当然，自动驾驶是一项复杂而有争议的技术。 为了了解自动驾驶车的安全性，如何发挥作用，哪种类型的自动驾驶车传感器帮助行驶，识别道路上的物体，防止交通事故是很重要的。 首先，让我们看看自动驾驶车的水平。

五级运行自动化

从辅助驾驶到全自动，自动驾驶有5个公认水平。 这些都是汽车技术人员学会( SAE )开发的，根据人类驾驶的参加度而不同。 事实上，虽然它们有六个级别，但是级别0并不是自动化的，这意味着人类完全控制着车辆。

L1 :驾驶员辅助

人类司机负责所有汽车操作任务，包括加速、转弯、刹车和周围环境监控等。 汽车有驾驶辅助系统，可以帮助转向和加速，但这两个不能同时进行。 例如常见的巡航、自动停车等。

L2 :部分自动化

在这个水平上，汽车可以同时辅助转向和加速，但驾驶员仍然负责安全的重要功能和环境监控。 目前，二级自动驾驶车在公路上最常见。

L3 :有条件的自动化

从等级3开始，汽车自身使用自动驾驶车辆传感器监视环境，并执行制动器等其他动态驾驶任务。 如果发生系统故障或其他事故，必须准备手动干预。

L4 :高级自动化

4级意味着高度的自动化，即使在极端的情况下，汽车也可以完成全程而无需驾驶员的干预。 但是，有限制，只有在系统检测到交通状况安全无堵塞的情况下，驾驶员才能将车辆切换到该模式。

L5 :完全自动化

目前还没有完全自动化的汽车，但汽车制造商正在努力实现五级自动驾驶，其中驾驶员只需指定目的地，车辆就对所有驾驶模式负责。 因此，5级汽车没有方向盘和踏板这样的人工控制装置。

一切都与传感器有关

如果没有物联网传感器，自动驾驶汽车是不可能的。 汽车看到路上的一切都会感知到，收集安全驾驶所需的信息。 另外，对这些信息进行处理分析，构筑从a点到b点的路径，向汽车控制装置传输转向装置、加速度、制动器等适当的指令。 (从iothome.com )物理网络传感器收集的信息还可以包括实际路线、交通拥堵和道路障碍物，并可以与物理网络汽车共享。 这被称为车对车通信，有助于驾驶自动化。

目前，大多数汽车制造商都使用三种自动驾驶传感器:相机、雷达和激光雷达。

▲照相机传感器

它是如何工作的

像人类驾驶员的眼睛一样，自动驾驶车使用照相机观察道路上的物体，并进行说明。 通过以不同角度在汽车上安装相机，这些车辆可以维持360°的外部环境视野，并提供更宽的周围交通条件屏幕。 现在，使用3D相机可以显示非常详细的真实图像。 图像传感器自动检测、分类物体，确定与物体的距离。 例如，照相机可以识别其他车辆、行人、骑自行车的人、交通标志和信号灯、路标、桥梁和护栏。

需要改善的领域

不幸的是，照相机传感器并不完美。 由于雨、雾、雪等恶劣天气，照相机看不清道路上的东西，发生事故的概率变高。 此外，摄像机图像通常不足以让计算机做出正确的决定。 例如，如果物体的颜色与背景相似或对比度较低，则驱动算法可能会失败。

▲雷达传感器

它是如何工作的

雷达(无线探测和测距)传感器对自动驾驶的整体功能作出了重要贡献。 发射电波检测物体，实时测量其距离和速度。 短距离和远距离雷达传感器通常位于汽车各处，具有不同的功能。 短距离( 24 GHz )雷达的应用可实现盲点监测、车道维护辅助和停车辅助，而远距离( 77 GHz )雷达传感器的作用包括自动距离控制和制动辅助。 与照相机不同，雷达系统在雾天和雨天识别物体时没有问题。

需要改善的领域

目前，汽车雷达传感器只能正确识别95%的行人，不足以确保安全性，行人识别算法需要进一步改进。 另外，广泛使用的2D雷达只能水平扫描，因此无法确定物体的高度，在桥下行驶时有可能引起问题。 目前正在开发的三维雷达有望解决这个问题。

▲激光雷达传感器

它是如何工作的

激光雷达(光电探测和测距)传感器的结构与雷达系统相似，唯一的区别在于使用的是激光而不是无线电波。 除了测量到道路上各种物体的距离之外，激光雷达还可以制作被检测物体的3D图像，将周围的环境制作成地图。 (从物联网)激光雷达也可以配置为在车辆周围绘制完整的360度地图，而不是窄视野。 这两个优点表明自动驾驶汽车制造商( Google、Uber、Toyota等)选择了激光雷达系统。

需要改善的领域

制造激光雷达传感器需要稀土金属，因此比雷达传感器要高得多。 自动驾驶所需的系统成本可能远远超过10，000美元，谷歌和Uber使用的顶级物联网传感器成本可能达到80，000美元。 另一个问题是雪或雾可能阻塞激光雷达传感器，从而对物体检测能力产生负面影响。

自动驾驶汽车的未来

自动驾驶汽车的传感器，使汽车能够监视周围环境，探测障碍物，规划道路，在自动驾驶中发挥着重要的作用。 汽车软件与计算机相结合，系统能够完全控制车辆，为人们执行更高效的任务节省更多时间。 一想到普通司机每天花费约50分钟，就能想象自动驾驶车对我们生活节奏快的世界是多么宝贵。

尽管自动驾驶技术发展迅速，但车辆自动驾驶所需的4级标准仍然不存在。 为了确保道路安全，制造商仍需认真对待巨大的技术改进领域。