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在當(dāng)今快節(jié)奏的技術(shù)驅(qū)動環(huán)境中,人們期望獲得準(zhǔn)確的信息。當(dāng)需要從所在位置導(dǎo)航到另一個位置時,人們希望獲得的路線規(guī)劃是基于當(dāng)前的位置,而不是兩個街區(qū)之外的位置。如今,無論是車輛導(dǎo)航系統(tǒng)還是共享出行等各種應(yīng)用,準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)都至關(guān)重要。然而,實現(xiàn)準(zhǔn)確定位并不簡單,尤其是需要考慮到這些車輛或設(shè)備所處的多變環(huán)境。
依靠單一技術(shù)并不能保證在所有情況下都能獲得一致的結(jié)果。傳感器融合是一項突破性的定位應(yīng)用技術(shù),它結(jié)合了多種傳感器的優(yōu)點,以克服每種技術(shù)本身的缺點。
傳感器融合技術(shù)的定義與
定位在現(xiàn)代應(yīng)用中的重要性
定位應(yīng)用中的傳感器融合是指整合多個傳感器的數(shù)據(jù),以更準(zhǔn)確、全面地了解車輛或設(shè)備的位置或狀態(tài)的過程。在 GPS 導(dǎo)航、自動駕駛汽車、商用機器人,甚至電動自行車和電動踏板車等移動出行領(lǐng)域,傳感器融合技術(shù)都發(fā)揮著尤為重要的作用,它使這些系統(tǒng)即便在對于傳統(tǒng)定位系統(tǒng)充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境中,也能識別自身所在的位置。
移動出行應(yīng)用中使用了多種類型的傳感器,包括攝像頭、雷達(dá)等。每種傳感器都有其優(yōu)點和缺點,沒有任何單一傳感器能夠在所有環(huán)境下提供連續(xù)、可靠和準(zhǔn)確的定位解決方案。
傳感器融合技術(shù)
對當(dāng)今生活有何影響?
對于消費者來說,傳感器融合技術(shù)正在為車輛和智能手機帶來更高效的導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。同時,傳感器融合技術(shù)還廣泛應(yīng)用于自動駕駛和半自動駕駛汽車、自動移動機器人(如送貨機器人)等領(lǐng)域,并且每天都會出現(xiàn)新的應(yīng)用場景。
絕對定位與相對定位
所需的傳感器類型
那么絕對定位與相對定位有什么區(qū)別呢?顧名思義,絕對定位是根據(jù)一個固定點或已知的參考系統(tǒng)(例如緯度、經(jīng)度和海拔)來指定您或車輛的位置——您就在這里!
與絕對定位不同,相對定位是根據(jù)先前已知的位置來估算當(dāng)前的位置。航位推算是相對定位的一個典型示例,它使用初始位置、方向和速度來估算車輛或設(shè)備的新位置。
這兩種方法都有其用途(和局限性),但在配合使用時都非常有效。
絕對定位傳感器的類型
GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))或 GPS——最為常見于移動出行傳感器融合應(yīng)用 [注意:GNSS 泛指所有導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng),而 GPS 則特指美國的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)]
WiFi定位
蜂窩基站三角網(wǎng)定位
地磁定位
利用攝像頭、激光雷達(dá)或雷達(dá)等感知手段進(jìn)行地圖定位
相對定位傳感器類型
慣性導(dǎo)航定位 – 陀螺儀和加速度計
利用氣壓計確定相對高度
利用視覺傳感器進(jìn)行車道跟隨
車輛定位面臨的挑戰(zhàn)和
傳感器融合技術(shù)的作用
在移動出行應(yīng)用方面,單獨的絕對定位解決方案和相對定位解決方案會導(dǎo)致模糊性和不確定性。以在隧道中行駛時使用 GPS 為例,由于隧道內(nèi)可能無法接收到衛(wèi)星信號,導(dǎo)致無法進(jìn)行定位,您可能會因此錯過隧道內(nèi)即將出現(xiàn)的出口。
專注于移動出行領(lǐng)域的
傳感器融合技術(shù)解決方案
通過整合多個傳感器的數(shù)據(jù)來更準(zhǔn)確全面地了解車輛運動,TDK 正在重新定義車輛和共享出行應(yīng)用定位系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)健性。(*以下產(chǎn)品信息包括正在開發(fā)中的產(chǎn)品。)
“顯然,TDK 的傳感器融合技術(shù)是提高所有定位應(yīng)用的準(zhǔn)確性和可靠性的未來發(fā)展方向,包括自主或半自主應(yīng)用。傳感器融合技術(shù)的目標(biāo)不僅僅是提供更為精準(zhǔn)的定位解決方案,而是提供一個既準(zhǔn)確又可靠的解決方案,以便集成到其他導(dǎo)航或控制系統(tǒng)中?!?TDK 集團(tuán)公司Trusted Positioning 董事總經(jīng)理Chris Goodall說道。
TDK Solutions
RIDE
TDK 的 RIDE 專注于為微移動共享出行服務(wù)提供商提供準(zhǔn)確的車輛航向和位置信息,從而使公司能夠有序地管理其車隊。這有助于最大限度地減少踏板車和自行車被隨意丟棄在人行道上,防止其阻塞人行道并造成潛在的不安全狀況。同時,RIDE在監(jiān)控不規(guī)范騎行、松散??亢团鲎驳扔脩粜袨榉矫嬉彩种匾?。
TRACK
這是能夠在 GPS 信號受限區(qū)域跟蹤車輛位置的高級軟件。TRACK 擅長在最具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中管理車輛位置,例如停車場、高層建筑林立的市中心區(qū)域和隧道。TRACK 是 TDK 的慣性航位推算軟件,與各種硬件、處理器和傳感器配合,提供性能出色的解決方案。
AUTO
專為自動駕駛和半自動駕駛車輛以及機器人應(yīng)用而設(shè)計。TDK 的 AUTO 集成了汽車級 IMU 傳感器、車速傳感器、高精度 GNSS 傳感器和感知傳感器,所有這些傳感器均經(jīng)過精準(zhǔn)的同步,能夠以較低的成本為輪式車輛提供更高的精度和位置完整性。
TDK 解決方案為何與眾不同
通常,航位推算或慣性導(dǎo)航技術(shù)是“一刀切”的。一些公司提供針對特定傳感器組合的解決方案,而集成商則被迫使用標(biāo)準(zhǔn)化的硬件,無法考慮具體的使用情況。TDK將傳感器融合軟件作為這項技術(shù)的核心,著重于針對每種應(yīng)用提供優(yōu)化的出色解決方案。TDK 針對不同用例提供特定產(chǎn)品,例如用于電動自行車的 RIDE、用于車輛的 TRACK 以及用于自動駕駛的 AUTO。
TDK 的軟件還具有一些輔助優(yōu)勢,例如能夠檢測駕駛動態(tài)、提供防盜技術(shù)或提供拖車檢測解決方案。
TDK 還與其制造業(yè)客戶合作,基于客戶提供的定位數(shù)據(jù)開發(fā)功能。如果客戶想要整合特定的傳感器或 GPS 硬件,TDK 可以根據(jù)需要調(diào)整其軟件。這樣就無需開發(fā)特定的硬件和集成到客戶的系統(tǒng)中。
汽車定位中傳感器融合技術(shù)的
未來發(fā)展趨勢
隨著軟件驅(qū)動車輛(例如,由可更新軟件設(shè)計和主要管理的車輛)變得更加普遍,智能移動平臺功能預(yù)計會在更多領(lǐng)域中占據(jù)中心位置。作為全球汽車領(lǐng)域的革新性技術(shù),軟件驅(qū)動汽車正在逐步改變我們的駕駛方式以及與車輛的互動方式。
可以預(yù)見,像 5G 連接這樣的技術(shù)將持續(xù)改進(jìn)定位和導(dǎo)航功能,這些功能易于更新、傳輸和集成到未來的智能車輛中。
審核編輯 黃宇
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