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自动驾驶离不了这颗雷达,不怕雾霾不怕远光狗

2017-07-21 11:24
夜隼008
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记得前段时间有给大家介绍过激光雷达,这只车顶上的“全家桶”,已经被吹成是自动驾驶时代的核心科技。激光雷达当然很赞,精度高,范围广,360°探测,不受杂波干扰,能够扫描得到汽车周围的3D环境模型,再配合实时得到的全局地图,导航定位的精度就能大大提高。且不受光照的影响,大晚上遇到多放肆的远光狗都不怕。似乎有了激光雷达,自动驾驶就是分分钟的事。

但没有什么是完美的,激光雷达容易受恶劣天气影响,遇上雨雪大雾天气就要跪。最关键的是,它贵啊!早期的机械式激光雷达,随随便便就要几万美元,即使有了新式的固态激光雷达,几千美元也是跑不掉。包括Velodyne、Quanegy等最厉害的激光雷达企业,都还在想办法去降低成本。所以,自动驾驶的“眼睛”不可能只有激光雷达,还需要其他装备辅助。

另一种比较受欢迎的方案是毫米波雷达,特斯拉就在使用这种雷达。Autopilot 2.0的硬件里,除了8个摄像头和12个超声波传感器,还有一个前向探测的毫米波雷达。事实上,这项技术目前在汽车上已经有广泛应用,甚至早在上个世纪就出现在一些高档车上。比如,好多人买车都喜欢选的ACC自适应巡航,车头那一块黑色探头,就是毫米波雷达。以及部分高端车型配备的盲点监测、变道辅助、自动紧急制动等功能,都是借助毫米波雷达实现。

但不要搞错,这个毫米波雷达,和一般的倒车雷达是两回事。倒车雷达是发射机械波,毫米波雷达是发射电磁波。但原理是相似的,把电磁波发出去,再接收回波,根据收发之间的时间差测算目标的位置数据。毫米波的频段比较特殊,其频率高于无线电,低于可见光和红外线,频率大致范围是10GHz—200GHz。目前最主流的频段是24GHz和77GHz,24GHz探测距离较短,常用于盲点监测等功能,而自适应巡航一般用的是77GHz,因为波长更短,探测距离更远,分辨率更高,抗干扰能力更强。现在大部分自动驾驶方案,用的就是77GHz的毫米波雷达。

相比起激光雷达,毫米波雷达的探测距离可以轻松超过200米,而激光雷达一般不到150米。在高速行驶的场景里,当然是毫米波雷达更适合。而且毫米波雷达穿透雨雾烟霾的能力更强,不怕遇到雾霾就失效。最重要的是,它便宜啊!比起动辄几万几千美元的激光雷达,毫米波雷达一两百美元就可以搞定,比摄像头还要便宜。缺点就是精度不如激光雷达,只能探测到前方有个障碍,以及知道障碍物的距离、速度、方位,但不知道具体是个什么形状的东西。

当然,毫米波雷达的技术也还在进步中,近年就有很多企业在研发最新的79GHz毫米波雷达。凭借成像技术,79GHz雷达可以获取被测物体的图像,弥补现有毫米波雷达技术在探测精度方面的不足。而由于77GHz雷达的技术,主要掌握在大陆、博世、德尔福等大企业手里,所以中国的科技企业对79GHz雷达最感兴趣,又想弯道超车。

摄像头?激光雷达?毫米波雷达?这其实不是一道单选题。最好的方案是,把这几种技术结合使用。激光雷达精度高,能探测到障碍的形状,但它不知道这到底是个什么鬼,所有就需要摄像头。摄像头最直观,但它很受光照环境的影响,一个远光灯就瞎了,而且会受视线遮挡,得不到3D立体的环境模型。毫米波雷达精度不高,但胜在成本低,还能24小时全时在线,不受天气影响。自动驾驶这么高难度的事情,又怎能只靠一双眼睛,当然是越多越好。

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