昆明2D激光雷達(dá)避障

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-08-09

激光雷達(dá)從快速上車角度來看,需要平衡性能、可靠性、可量產(chǎn)、低成 本四大方向。激光雷達(dá)作為車規(guī)級(jí)產(chǎn)品關(guān)乎生命安全,對(duì)可靠性要求極 高,十分考驗(yàn)廠商的研發(fā)和制造能力。車規(guī)級(jí)產(chǎn)品需要滿足-40-105°C 使用環(huán)境和 15 年使用壽命,同時(shí)要保證 0 失效率,難度較高。在制造 過程中也需要設(shè)計(jì)安全冗余保證量產(chǎn)良率,同時(shí)也能降低成本。在滿足 使用性能的前提下,車規(guī)級(jí)可靠性是保障安全的技術(shù),可量產(chǎn)和成本也 是上車關(guān)鍵。激光雷達(dá)可通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、量產(chǎn)、自主研發(fā)降低成本。 對(duì)大氣污染物分布的觀測(cè)。昆明2D激光雷達(dá)避障

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機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)是比較早的掃描方式,但由于零件多、壽命短、價(jià)格貴、 體積大,不適用于量產(chǎn)車輛。機(jī)械式激光雷達(dá)收發(fā)光源、接收器以及掃 描系統(tǒng)坐在圓盤底座上。隨著外部電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),收發(fā)架構(gòu)會(huì)沿著這個(gè)圓 盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)水平空間的 360 度掃描。優(yōu)點(diǎn)是外部電機(jī)控制技術(shù)比 較成熟且能夠長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速;缺點(diǎn)是體積大難以集成到車頂,且 激光雷達(dá)價(jià)格仍然過高而不符合大規(guī)模自動(dòng)駕駛場(chǎng)景的需求。2005 年 Velodyne 創(chuàng)始人 David Hall 發(fā)明了 3D 實(shí)時(shí)激光雷達(dá),2007 年率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),推出商用量產(chǎn)實(shí)時(shí) 3D 雷達(dá),在早期獲得多家無人駕駛 公司的青睞。昆明國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)標(biāo)定用激光雷達(dá)感知世界帶來哪些便利?

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過去,由于需要采用機(jī)器學(xué)習(xí)來訓(xùn)練模型識(shí)別物體,攝像頭 即使有大量數(shù)據(jù)也難以避免邊角案例。毫米波雷達(dá)分辨率較差,通常在 算法上會(huì)過濾相對(duì)于路面不移動(dòng)的雷達(dá)回波,以保證車輛在遇到隧道洞、 路牌等情況下能正常行駛,但遇到白色卡車橫在道路中間的極端案例會(huì) 導(dǎo)致相機(jī)和毫米波雷達(dá)雙雙失效造成事故。不同于攝像頭 需要訓(xùn)練模型,激光雷達(dá)在面對(duì)未知物品時(shí)至少能夠給予安全范圍指導(dǎo), 所以 L2+級(jí)別的輔助駕駛配備激光雷達(dá)不僅極大提升駕駛安全性, 保障駕駛員和乘客的安全,更能收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為 L3 打下基礎(chǔ)。硬件預(yù) 埋和后續(xù) OTA 遠(yuǎn)程升級(jí)是當(dāng)下整車廠的常用方式。

具體來說,在 L3 以后的駕駛決策由汽 車來制定和執(zhí)行動(dòng)作。SAE 和中國(guó)《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》均把 L3 級(jí) 別作為輔助駕駛和自動(dòng)駕駛分水嶺。自動(dòng)駕駛是通過車載感知系統(tǒng)感知 道路及交通參與者的信息,由系統(tǒng)自動(dòng)規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù) 定目的地的駕駛技術(shù),在車輛行駛過程中不需要駕駛員的參與。目前較 為普及的為 L2 級(jí)別輔助駕駛,主要具備 ACC 自適應(yīng)巡航、自動(dòng)泊車等 輔助功能。3 級(jí)自動(dòng)駕駛在系統(tǒng)接管后實(shí)現(xiàn)以系統(tǒng)為導(dǎo)向到自動(dòng)駕駛無 需駕駛員控制,可以實(shí)現(xiàn)高速及部分市區(qū)路段自動(dòng)駕駛場(chǎng)景。駕駛主動(dòng)“人控”和主動(dòng)“車控”的是主要區(qū)別。激光雷達(dá)在涵洞限高方面的應(yīng)用。

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OPA 激光雷達(dá)通常搭配 FMCW 測(cè)距方式,未來有望實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性、任 意方向控制、低成本、平均功率幾百毫瓦的比較低功耗以及超過 500m 探 測(cè)距離。OPA 采用相干原理,在兩個(gè)水波紋疊加后,如果滿足半波長(zhǎng)的 整數(shù)倍,會(huì)形成相干相加或者相交的特性,可以利用這種特性控制波數(shù) 的時(shí)間差從而控制掃描方向。這種方案的主要優(yōu)點(diǎn)在于集中度很高,并 且波長(zhǎng)和方向優(yōu)勢(shì)帶來更高信噪比,體積更小,更適合車規(guī)級(jí)需求。OPA方案的難點(diǎn)是插入損耗和旁瓣問題。具體來看是因?yàn)橥皇猱a(chǎn)生干涉, 在相鄰的幾束光滿足條件后很容易形成旁瓣,會(huì)有多余的能量分掉探測(cè) 主能量,影響測(cè)距能力。純固態(tài)激光雷達(dá)部分技術(shù)和光通訊類似,目前 在通訊行業(yè)中 III-V 族半導(dǎo)體技術(shù)占主流,硅光芯片仍處于上升階段, 硅光技術(shù)有待突破。激光雷達(dá)在林業(yè)調(diào)查中擔(dān)任重要角色。機(jī)載激光雷達(dá)企業(yè)

為什么說激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛的重要環(huán)節(jié)?昆明2D激光雷達(dá)避障

可以通過反射信號(hào)和發(fā)射信號(hào)的頻率是否相同判斷物體是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。對(duì)于逐漸靠近的物體,返回信號(hào)會(huì)產(chǎn)生正向多普勒頻移,對(duì)于逐漸遠(yuǎn)離的物體,返回信號(hào)會(huì)產(chǎn)生反向多普勒頻移,導(dǎo)致頻率發(fā)生上移或下移并由此區(qū)分物體移動(dòng)方向。目前TOF為市場(chǎng)中**為成熟的激光雷達(dá)測(cè)距方式,也是商業(yè)化激光雷達(dá)應(yīng)用多的測(cè)距方式。通過監(jiān)測(cè)激光發(fā)射與回波的時(shí)間差,基于光速和測(cè)量時(shí)間差計(jì)算目標(biāo)距離。TOF的比較大優(yōu)勢(shì)在于探測(cè)精確、性價(jià)比高、技術(shù)成熟、響應(yīng)速度快。缺陷是需要算法抗干擾,并根據(jù)反射率判斷是否為偽目標(biāo),所以對(duì)算法有較高的要求。FMCW可以根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷目標(biāo)移動(dòng)方向,信息更豐富且對(duì)環(huán)境強(qiáng)光和其他激光具有很好的抗干擾性能??傮w來看測(cè)距方式未來將從TOF逐漸向FMCW切換,且兩種測(cè)距方式將會(huì)在不同場(chǎng)景存留。昆明2D激光雷達(dá)避障

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