張哲誠副教授/逢甲大學資訊工程學系

環境感知(Perception)系統是實現智慧車輛的重要核心，它的目的是使車輛能夠理解周圍環境，進而做出正確的決策和動作。對於一台智慧車輛而言，它所需要的環境資訊會包含：

  • ●物體的偵測(Detection)和辨識(Recognition)；
  • ●物體的追蹤(Tracking)和預測(Prediction)；
  • ●車輛的絕對位置資訊和其它物體與車輛的相對位置資訊；
  • ●行車環境的三維資訊。

所以我們需要在車上安裝感測器來取得上述的這些資訊，但由於各種感測器的特性不同，能夠適應的情境也不同，為了安全起見，通常會安裝多種感測器，重疊感測區域，讓各種感測器的優缺點進行互補，這就是常常聽到的感知融合(Sensor fusion)。較常使用的感測器會包含：

  • ●攝影機：用於進行物體偵測/辨識、車道線偵測和交通號誌辨識，成本低且解析度高，但容易受光線影響；
  • ●雷射雷達(Lidar)：產生高精度點雲，用於建立環境的三維資訊，測距能力強大且穩定，但成本過高且容易衰退毀損；
  • ●雷達(Radar)：可以用來測量物體的速度和距離，實現動態追蹤，穿透能力佳，適合各種天氣，但解析度較低；
  • ●超音波：短距離測距，僅用於停車輔助，但成本極低，通常會同時安裝多顆於車輛上；
  • ●GPS接收器：用於取得車輛的絕對位置資訊，成本低，但容易受到環境遮蔽訊號影響精準度；

慣性感測器：如慣性測量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)與輪速計(Odometer)，可用於測量車輛的瞬時運動情況，與GPS搭配可以得到更佳的車輛定位資訊。