使用加速计和陀螺仪的惯性测量单元 (IMU) 传感器有助于降低自动驾驶车辆的安全风险。
自动驾驶是汽车行业未来的发展趋势。先进的位置传感器技术正在帮助汽车实现更安全、更准确的自动驾驶。关于真正的自动驾驶汽车何时成为现实有很多预测。
在我们等待的过程中，许多车辆都配备了车道偏离警告、辅助停车和自动制动等各种高级驾驶辅助系统（ADAS）。尽管这些技术很有用，但它们仅在 SAE 1 级（驾驶员辅助）或 2 级（部分驾驶自动化）时才被视为自动驾驶，这意味着它们仍然需要 100% 驾驶员参与。
最大的问题是，我们什么时候才能看到技术跃升到 5 级，或者不需要驾驶员干预的全自动车辆？不幸的是，这项技术似乎还需要一段时间才能被广泛接受并在任何类型的车辆中实施。为什么？关键挑战是确保安全。
实现完全自主需要绝对的信心，无论天气或道路条件如何，车辆都将继续安全准确地运行，并避免对乘客、行人或财产造成重大伤害。
这将需要内置制导和导航技术，以确保当激光雷达、雷达或摄像头等车辆感知传感器发生故障，或者 GNSS 卫星信号因天气、地形或环境而间歇性中断时，车辆能够安全运行。
01 自动驾驶安全停车传感系统
这项关键的车辆传感技术是惯性测量单元（IMU）传感器。由于IMU传感器是基于重力和物理定律，而不是外部条件，即使传感传感器因天气而发生故障，它也可以继续发送数据，以便车辆能够安全地维持其路线，直到安全停止或发生其他情况。导航系统再次开始工作。
通过消除数据中断和提高操作安全性，IMU 有助于加快完全自动驾驶的进程。如果没有 IMU 传感器提供的安全缓冲，自动驾驶汽车将永远无法在城市街道和高速公路上有效运行。
02 什么是 IMU 传感器及其工作原理？
大多数 IMU 传感器由两组不同的传感器组成 - 加速度计传感器和陀螺仪传感器。加速度计传感器测量三个正交轴上的线性加速度。对加速度进行积分即可得出速度，对速度对时间进行积分即可得出位置。
陀螺仪传感器测量三个正交轴上的角速率。沿三个轴对角速率随时间进行积分将产生横滚、俯仰和偏航的变化，这些变化是物体姿态的变化。
带有陀螺仪和加速计传感器的 IMU 模块可以提供超过 6 个自由度（通常称为 6-DOF）的测量。