ameya360分享：自動(dòng)駕駛中的IMU

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　　近年來，汽車的智能化發(fā)展推動(dòng)了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在內(nèi)的相關(guān)器件的發(fā)展，根據(jù)Yole Development數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，IMU市場(chǎng)規(guī)模將在2022年超過9億美元。自動(dòng)駕駛車輛想要實(shí)現(xiàn)對(duì)道路狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，前提就是自動(dòng)駕駛汽車必須具備超強(qiáng)的檢測(cè)感知能力。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是L3及以上等級(jí)自動(dòng)駕駛車輛不可或缺的模塊，能夠在GPS、GNSS、5G等外部信號(hào)不佳時(shí)通過自身運(yùn)動(dòng)信息實(shí)現(xiàn)定位，IMU則是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的核心部件。

　　加速度計(jì)的測(cè)量可以用來直流或者低頻角度跟蹤機(jī)制。從整個(gè)測(cè)量計(jì)算過程來看，本質(zhì)上加速度計(jì)不會(huì)像陀螺儀那樣存在累加或積分誤差。也就是說在出現(xiàn)偏置誤差或其他誤差時(shí)，這些誤差雖然會(huì)持續(xù)存在，但不會(huì)累積。

　　但加速度也有一些要求較高的地方，加速度計(jì)會(huì)根據(jù)速度的變化做出反應(yīng)，比如振動(dòng)、加速、減速，加速度計(jì)的協(xié)方差項(xiàng)可以用來檢測(cè)振動(dòng)，通過其他監(jiān)測(cè)裝置可以知曉加速度計(jì)何時(shí)超出量程，這些都需要在系統(tǒng)級(jí)算法開發(fā)時(shí)對(duì)這些情況進(jìn)行管理。這些情況都是需要傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)根據(jù)環(huán)境變化做出調(diào)整然后選擇最佳的數(shù)據(jù)再進(jìn)行使用。

　　陀螺儀能測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速率，針對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)積分計(jì)算可以得到動(dòng)態(tài)角度。這些計(jì)算需要進(jìn)行多次，一個(gè)系統(tǒng)跟蹤陀螺儀的時(shí)間平均在100s左右。陀螺儀加上一些實(shí)時(shí)協(xié)方和其他可信指標(biāo)來判斷車輛的運(yùn)行狀態(tài)需要隨時(shí)間流逝不斷校準(zhǔn)偏置。

　　典型的反饋檢測(cè)就是把IMU在制導(dǎo)和導(dǎo)航控制系統(tǒng)中用作反饋檢測(cè)元件，通過直接慣性測(cè)量來發(fā)揮作用。在自動(dòng)駕駛中，IMU的反饋檢測(cè)可以控制汽車軌跡，既監(jiān)控駕駛又修復(fù)駕駛中發(fā)生的行駛偏差。IMU系統(tǒng)修正方向控制，結(jié)合視覺或者其他導(dǎo)航技術(shù)完成整個(gè)自動(dòng)駕駛過程。　　

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