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激光雷达:自动驾驶的眼睛

导读: 激光雷达虽然已有数十年的历史,可在汽车领域里,还是相对较新的技术。激光雷达由激光探测、激光测距两部分功能组成,相当于自动驾驶的眼睛。除了发射器(激光束)之外,激光雷达系统还需一个高度灵敏的接收器,主要用于测量静止物体和移动物体的距离。

自动驾驶技术是目前最为火热的一个领域,受到社会的广泛关注。世界知名车企、互联网企业、零部件制造厂商、投资机构纷纷入局其中,不愿错过这一绝佳的市场机遇。新产品在不断推出,技术上的攻关日新月异。

SAE(美国机动车工程师学会)标准将自动驾驶划分为0-5六个等级,对应不同程度的实现水平。L1级对应的是简单的驾驶辅助,L2是辅助型半自动驾驶,L3是在一定条件下实现自动驾驶,L4是高程度自动驾驶,而L5则是真正完全的自动驾驶。

激光雷达:自动驾驶的眼睛

自动驾驶技术可以细分为感知、控制、决策三个关键部分,而感知部分是后两者得以实现的基础。因此,自动驾驶对传感器的要求很高,需要对周围环境有很强的感知能力。只有这样,汽车才能对复杂多变的环境作出快速反应,毕竟对汽车驾驶来说,安全性永远是首要的问题。据国外媒体报道,到2028年,汽车在交通环境感知能力上将普遍超越人类。

各方齐发力 助推自动驾驶

2017年底,北京市率先开放了自动驾驶路测权限,随后上海、重庆、长沙、深圳等地也随之陆续开放路测权限,给相关汽车企业提供便利的测试机会。今年4月,国家相关部门正式发布了首个国家级自动驾驶路测文件——《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》。可见,作为下一代交通革新的主力方向,自动驾驶已经获得了国家政府的高度关注。

目前,国内在自动驾驶领域最高调的企业要数百度。2017年4月,百度宣布启动阿波罗计划,全力推进自动驾驶汽车项目的开发,该项目成功吸引了以奔驰、福特为代表的众多汽车名企与之合作。百度CEO李彦宏甚至亲自乘坐自动驾驶汽车驶上了五环,成为了当时全民关注的热点事件。

激光雷达:自动驾驶的眼睛

(图片来自蔚来汽车官网)

2017年3月,蔚来汽车在美国德州SXSW大会上,对外发布了旗下一款名为NIO EVE的无人驾驶概念车。据悉,该款车型还搭载了名为“NOMI”的人工智能引擎,续航里程可以达到惊人的965公里。不过就无人驾驶方面,官方并没有透露更多详细信息。

激光雷达:自动驾驶的眼睛

目前,汽车中主要使用两种类型的传感器:摄像头、超声波或雷达传感器。摄像头很容易受雨雪天气的影响,实用可靠性不高。而激光雷达具有连续高精度3D扫描的潜力,抗干扰能力强,因此备受汽车开发商的推崇。

激光雷达虽然已有数十年的历史,可在汽车领域里,还是相对较新的技术。激光雷达由激光探测、激光测距两部分功能组成,相当于自动驾驶的眼睛。除了发射器(激光束)之外,激光雷达系统还需一个高度灵敏的接收器,主要用于测量静止物体和移动物体的距离。

不过就目前来说,由于激光雷达的成本过高,使得应用受到了很大限制。为了降低激光雷达的使用成本,同时,提高产品可靠性,使用固态激光雷达代替传统的机械式激光雷达是当前的主流方式。

速腾聚创推出的MEMS固态激光雷达RS-LiDAR-M1 Pre,是第一款搭载到无人驾驶车辆的MEMS固态激光雷达。这种激光雷达通过微振镜的方式改变单个发射器的发射角度进行扫描,由此形成一种面阵的扫描视野。

M1 Pre的探测距离超过 200米,水平测角与垂直测角为63 °*20°,刷新帧率为20fps,角分辨率为0.09 °*0.2 °。据了解,这是目前全球范围内已发布MEMS激光雷达中最小角分辨率的一款产品。

这种类型的固态激光雷达结构简单、尺寸小、成本相对低廉,综合来看,是目前自动驾驶最合适的选择。

自动驾驶是智慧城市在城市交通这一块的核心所在,也是未来发展的主流方向。传统激光雷达由于过高的成本难以实现规模性的商业化,固态激光雷达优势明显,未来前景广阔。

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