隨著iPad和iPhone都使用上了激光雷達(dá),對(duì)車載激光雷達(dá)的使用這一話題的討論愈發(fā)火熱,畢竟誰(shuí)能拒絕擁有一輛會(huì)自己上路、還能安全駕駛的車呢?
有人可能會(huì)說(shuō),現(xiàn)在特斯拉等廠商已經(jīng)有智能駕駛的汽車了,但是從目前所謂智能化的效果來(lái)看,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到應(yīng)用激光雷達(dá)后無(wú)人駕駛汽車所達(dá)到的水平,所以也有人說(shuō),只有應(yīng)用了激光雷達(dá)的車才是真正的無(wú)人駕駛汽車。
1. 什么是激光雷達(dá)?
激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging,LiDAR)是激光技術(shù)、電子技術(shù)與信號(hào)處理等技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的激光雷達(dá)系統(tǒng)含有激勵(lì)源、激光器、光學(xué)探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理電路以及計(jì)算機(jī)控制與信息處理系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)來(lái)源|傳感器專家網(wǎng)
Velodyne的64線激光雷達(dá)來(lái)源|雷鋒網(wǎng)
從激光雷達(dá)第一次用于無(wú)人駕駛汽車到現(xiàn)在,已經(jīng)發(fā)展出不同形式的車載激光雷達(dá),從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看,可以分為機(jī)械式、混合固態(tài)、純固態(tài)三種類型。
常見(jiàn)的安裝在無(wú)人駕駛車車頂上圓柱形的激光雷達(dá)是機(jī)械式激光雷達(dá),其內(nèi)部激光器可以360度旋轉(zhuǎn),對(duì)四周環(huán)境進(jìn)行全面的掃描。目前具有高級(jí)輔助駕駛功能的量產(chǎn)車型,于車身上搭載了平面形激光雷達(dá),多屬于混合固態(tài)激光雷達(dá)。
安裝在車頂?shù)募す饫走_(dá) 來(lái)源|百度
激光雷達(dá)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行掃描來(lái)源|維科網(wǎng)
激光雷達(dá)的工作原理就是激勵(lì)源對(duì)激光器產(chǎn)生作用,隨后激光器對(duì)著目標(biāo)物發(fā)射激光光束,再由光電探測(cè)器接收反射信號(hào),將接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路后,發(fā)送到計(jì)算機(jī)控制與信息處理系統(tǒng)進(jìn)行綜合信息處理。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是先發(fā)激光再收激光,之后將得到的信號(hào)進(jìn)行處理,最終能確定目標(biāo)物體有多遠(yuǎn)、在哪里、有多高、跑多快、長(zhǎng)啥樣和材料的初步判斷等等。某種意義上來(lái)說(shuō),激光雷達(dá)就像蝙蝠的聲納系統(tǒng),有測(cè)量和掃描的功能。
來(lái)源|齊魯激光共享產(chǎn)業(yè)園
在自動(dòng)駕駛中,激光雷達(dá)會(huì)不斷地發(fā)出、接收激光來(lái)獲取周圍環(huán)境信息,并將信息發(fā)送到計(jì)算機(jī),再與其它傳感器的信息整合,從而使系統(tǒng)做出正確的判斷,包括剎車、避障、選擇最優(yōu)路線等等。
來(lái)源|CSDN
2. 無(wú)人駕駛車運(yùn)用的是什么技術(shù)?
市面上的具有高級(jí)輔助駕駛功能的智能汽車大多選擇用毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)與攝像頭配合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍的事物感知識(shí)別。以特斯拉為例,特斯拉當(dāng)前主要是以攝像頭探測(cè)周邊環(huán)境,配合搭載在車身周圍的超聲波雷達(dá)和毫米波雷達(dá),眼觀六路耳聽(tīng)八方。
使用毫米波雷達(dá)監(jiān)測(cè)手勢(shì)來(lái)源|Hackaday
特斯拉在車身布置了大量的攝像頭和傳感器,雖說(shuō)“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”,但特斯拉無(wú)人駕駛車的事故還是時(shí)有發(fā)生,主要是因?yàn)樘厮估砸曈X(jué)感知為主,事先對(duì)道路上的各種場(chǎng)景進(jìn)行學(xué)習(xí),對(duì)于沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的特殊場(chǎng)景則不能識(shí)別,其它類型的雷達(dá)傳感器也存在精度和場(chǎng)景適用性的問(wèn)題。
Tesla 電動(dòng)車的感應(yīng)區(qū)域和范圍來(lái)源|特斯拉
如果使用激光雷達(dá),系統(tǒng)可以更加精準(zhǔn)地識(shí)別障礙物與收集信息,車內(nèi)搭載的芯片基于豐富的信息能做出更準(zhǔn)確的指令。
從國(guó)內(nèi)外各個(gè)相關(guān)廠商的自動(dòng)駕駛技術(shù)路線分析,Google和百度等IT企業(yè)以直接實(shí)現(xiàn)完全自主駕駛為目標(biāo);寶馬、通用、福特、沃爾沃和特斯拉等車企希望通過(guò)遞進(jìn)方式實(shí)現(xiàn)輔助駕駛到全智能車過(guò)渡,他們對(duì)是否采用激光雷達(dá)方案持有不同態(tài)度。
3. 激光雷達(dá)投入自動(dòng)駕駛市場(chǎng)難
既然激光雷達(dá)有這么多好處,為什么無(wú)人駕駛汽車廠商不選擇使用這種技術(shù)呢?最大的原因就是貴。
早些年除了特斯拉,幾乎所有成熟的無(wú)人駕駛技術(shù)方案都采用了64位激光雷達(dá),它的成本約人民幣70萬(wàn)元,一個(gè)小雷達(dá)抵得上一輛車甚至幾輛車。
對(duì)于大部分消費(fèi)者來(lái)說(shuō),無(wú)人駕駛功能不應(yīng)該占據(jù)車的大部分成本。一輛三十萬(wàn)的車,十萬(wàn)付給無(wú)人駕駛,聽(tīng)上去還可以接受;一輛一百萬(wàn)的車,七八十萬(wàn)是付給無(wú)人駕駛的,多少有點(diǎn)買(mǎi)櫝還珠的意思。
代表廠家激光雷達(dá)價(jià)位
近來(lái),隨著越來(lái)越多的廠商入局,激光雷達(dá)的價(jià)格在逐漸降低,但是近1000美元一臺(tái)的價(jià)格與車身上的其它傳感器比還是太貴。
況且車輛要達(dá)到較高級(jí)別的無(wú)人駕駛,需要不止一臺(tái)激光雷達(dá),以阿爾法S華為HI版為例,這款車型使用了3個(gè)激光雷達(dá)、13個(gè)攝像頭、6個(gè)毫米波雷達(dá)和12個(gè)超聲波雷達(dá)。
代表車型激光雷達(dá)裝配情況來(lái)源|見(jiàn)水印
奧迪A8這種百萬(wàn)級(jí)車型也只達(dá)到了L3級(jí)別,即有條件的自動(dòng)駕駛,并非完全不需要人為操控、完全成熟的自動(dòng)駕駛。
激光雷達(dá)只有不斷降低成本,才有大規(guī)模量產(chǎn)的可能。即使以后解決了成本的問(wèn)題,廠商還得將軟件適配激光雷達(dá)。
公共及商業(yè)咨詢公司Guidehouse從技術(shù)、研發(fā)進(jìn)度、產(chǎn)品組合等維度出發(fā),對(duì)全球15家自動(dòng)駕駛企業(yè)進(jìn)行了綜合評(píng)測(cè)。Guidehouse將這些企業(yè)劃分為“領(lǐng)導(dǎo)者”、“競(jìng)爭(zhēng)者”、“挑戰(zhàn)者”、“跟隨者”四個(gè)等級(jí)。
其中百度是領(lǐng)導(dǎo)者行列唯一上榜的中國(guó)企業(yè)。
最新自動(dòng)駕駛競(jìng)爭(zhēng)力榜單來(lái)源|Guidehouse
如果要將激光雷達(dá)推廣普及,中國(guó)作為鼓勵(lì)自動(dòng)駕駛等技術(shù)創(chuàng)新的國(guó)家將起到重要作用;這就需要國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛高科技企業(yè)、整車廠、IT企業(yè)、激光雷達(dá)研發(fā)企業(yè)進(jìn)行緊密合作,集中突破技術(shù)難題與實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,其中就包括如何提高測(cè)量的精度和范圍、如何提升角度分辨率、如何加強(qiáng)點(diǎn)云密度和穩(wěn)定性以及如何提升雷達(dá)的抗環(huán)境干擾能力等等。
激光雷達(dá)是目前能給無(wú)人駕駛汽車裝上的最亮的眼睛,隨著技術(shù)更加成熟,閃亮的眼睛也必然能被裝到每家每戶的汽車上。不難想象不太久的將來(lái),平民化的激光雷達(dá)得到推廣,真正意義上的無(wú)人駕駛走進(jìn)千家萬(wàn)戶。
評(píng)論