雷达

扒一扒自动驾驶车辆激光雷达的部件功能

据外媒报道,自动驾驶车辆配置的多款摄像头,旨在用该设备探查道路上的障碍物并绘制车辆周边环境。在各类传感器中,在功能方面,激光雷达传感器与人眼最为接近,其光探测和测距系统(detection and ranging system)与雷达类似,但其采用了光波替代了无线电波(radio waves)。

激光雷达系统利用激光脉冲信号“照亮(illuminate)”目标区域,并计算反射信号返回接收器的用时。该类系统由光源、光电探测器、数据处理电子器件及运动控制设备。

自动驾驶车辆大体采用了两类激光雷达设备,其分类依据为扫描车辆周边环境时所采用的方式,其中:1、3D闪光式激光雷达(3D flash LiDAR)由宽视角源及广视角光学件构成,旨在聚焦探查设备一次曝光(one exposure)上的所有反射光。2、扫描式激光雷达系统可向各个方向发射激光,逐个探查回响(echoes)以便绘制车辆周边环境。

摄像头、雷达、激光雷达——自动驾驶几大传感器系统大揭秘

如若要想在2021/2022的年度车型上实现SAE L4/L5的全自动驾驶功能,就需要应用多种传感器冗余系统。当今的半自动驾驶系统采用了各种各样数量和设计的雷达和摄像头系统。而高性能价格合理、能检测300米半径内信息的激光探测与测距系统开发,还处在预研阶段。大多数汽车制造商都认为,如果要实现全自动驾驶,摄像头、雷达和激光雷达这三大传感器系统缺一不可。

摄像头、雷达、激光雷达——自动驾驶几大传感器系统大揭秘

目前,超声波雷达、毫米波雷达和多摄像头系统已经在高端汽车上应用,随着智能驾驶发展破竹之势,环境感知技术将快速发展,进一步发挥协同作用。虽然传感器仅仅是自动驾驶汽车的一部分,但是市场前景十分广阔。因此,相关机构预计到2020年左右全球车载摄像头、毫米波雷达和夜视系统等市场都将进入快速成长期。

摄像头

智能驾驶之慧眼

自动驾驶三种方案对比:谁将最终胜出?

最近,一大批新创公司蠢蠢欲动,它们准备只靠计算机视觉和雷达就搞定自动驾驶。这些公司包括 AutoX 以及 Comma.ai。此外,像特斯拉这样的大公司也想甩掉激光雷达的包袱,轻装上阵搞定自动驾驶。

当然,特斯拉选择走这条路是因为 Elon Musk 打了小算盘:激光雷达现在价格较贵,产能也不够,但 Musk 却想直接让现售车辆未来通过软件升级实现全自动驾驶。

这些公司信心十足,是因为在解决计算机视觉问题上,机器学习的应用,尤其是卷积神经网络最近有了长足的进步。人工智能,特别是模式匹配和计算机视觉技术突破不断。

此外,对新创公司来说,这是个巨大的赌注。类似谷歌这样的大公司,都在醉心于激光雷达的研究,因此它们放松了其他解决方案,而这给新创公司留了巨大的发展空间。

当然,这些公司可能最终一无所有,但一旦成功,就能赚的盆满钵满,而风投公司最爱投资这类公司。

对于这三项关键技术,如今的趋势已经非常明显:

1. 随着时间的推进,激光雷达的价格会逐渐走低,性能会逐渐增强。最终,高端版本几百美元就能搞定,而低端版则更加便宜;

2. 计算机视觉技术会不断进化,最终可靠性达到使用要求。同时,与其搭配使用的高性能处理器和电源需要都会不断走低;

3. 雷达的价格会降至两位数(美元),用于分析雷达数据的软件也会越来越聪明。

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