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汽车自动驾驶离不开激光雷达

2016-01-25 11:41
论恒
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  雷达就是汽车的“耳朵”,是发展半自动驾驶乃至无人驾驶的基础。要让汽车变得更加智能,首先需要汽车的感知系统更加智能。

  和摄像头相比,雷达可以全天候使用,不受光照和天气等因素的影响。雷达对目标探测的角度、距离及相对速度都是比较准确的。

  辅助驾驶系统必备技术

  应用在汽车上的雷达感知系统,除了人们熟知的倒车雷达外,还有随汽车智能化发展起来的毫米波雷达和激光雷达

  对于在非智能驾驶汽车上安装的普通雷达,德尔福中国科技研发中心安全系统新产品开发部门经理沈骏强解释道,这种普通雷达被称为超声波系统更为合适,因为这种普通雷达探测距离最远只能达到5米,远不及高级辅助驾驶系统使用的毫米波雷达。同时,毫米波雷达具有稳定的探测性和良好的环境适应性,受天气和光线的影响小。因此,高级辅助驾驶系统引入毫米波雷达是有必要的。

  国内外主要的一级供应商与整车企业都在开发雷达感应系统相关产品。博世相关技术负责人对记者表示,博世能够提供从长距离雷达到中距离雷达的不同产品,已经推出第4代中距离雷达传感器,将会率先应用在大众帕萨特上。除了合资与外资品牌以外,许多自主品牌汽车也应用了博世中距离雷达传感器。

  感知系统与视觉系统融合

  “摄像头与雷达各有所长,对检测精度的要求越来越高,仅仅使用单一的视觉或感应技术不足以适应未来的自动驾驶。”军事交通学院副教授刘洪泉说,感知系统与视觉系统的交互融合使用,深受青睐。尤其在高级辅助驾驶系统,毫米波雷达与摄像头视觉感知系统被广泛地结合使用。博世一直在进行系统设计及传感器数据融合方面的工作,在2009年就开始批量生产雷达及视频融合系统。“当前,德尔福生产雷达和摄像头二合一的系统。德尔福的这套系统在硬件上把雷达和摄像头的传感器集成在一起,与雷达和摄像头分开的系统相比,可靠性更好。”沈俊强说,“随着车身上的传感器数量越来越多,未来的趋势之一是将多个传感器传回的信号集中处理。因此,德尔福下一代构架就是把信号集中在多域控制器进行处理,可以大大提高系统性能。”

  英飞凌科技(中国)有限公司高级总监及中国区汽车电子业务负责人徐辉对记者表示,英飞凌能够提供成熟的感测、3D图像成形及处理等技术。这些技术的应用降低了雷达系统的成本,到去年7月,英飞凌汽车雷达芯片出货量达到1000万枚,规划在12个月内会再售出1000万枚。从雷达芯片的销量也可以看出,辅助驾驶等智能系统正在向普通用户走去。

  激光雷达将成为技术爆发点

  在高级辅助驾驶系统中大显身手的毫米波雷达加摄像头系统能够满足人们所追求的自动驾驶吗?业内多位专家的答案是否定的。“当汽车升级到自动驾驶阶段时,仅仅对目标检测是不够的,还要对环境进行感知。激光雷达可以实现这个功能。”沈俊强说,“激光雷达在进行3D 扫描过程中,除了对目标进行检测外,还可以对环境进行感知。比如,感知路上有坑、红绿灯等。所以,自动驾驶要引入激光雷达。”

  刘洪泉表示,在实验和比赛阶段,基本全部引入激光雷达,包括一线、四线和六十四线雷达同时使用。他还表示,从实验走向量产,还需要突破几个瓶颈。首先是技术方面,当前,激光雷达系统在感知方面比较成功,但在预测方面能力比较弱,发展自动驾驶,预测能力是关键一环,有待突破,同时要在可靠性方面下足功夫。然后是价格方面,六十四线雷达的价格高达60万元人民币,所以,发展关键技术降低价格是未来工作的重点。

  激光雷达的高价确实让普通车望而却步。记者注意到,已经有开发商在开发廉价版激光雷达。比如,德尔福正在与Quanergy公司合作开发一款激光雷达的解决方案,产品量产后成本可以降到250美元。

  未来的雷达等感应系统将会如何发展?业内多位人士对记者表示,固态化、小型化和廉价化是激光雷达的发展趋势,同时高清地图、V2X和算法等软实力的发展也是非常重要的。

  从当前的辅助驾驶系统过渡到半自动驾驶和自动驾驶,势必需要多种视觉与感知技术结合发展。

 

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