神奇的激光雷达厉害在哪儿?

文章来源:AutoLab 点击数:50 发布时间:2017-03-01
随着无人驾驶技术的蓬勃发展,激光雷达正经历着一个积极向上的时期,攻克一些技术难题也是指日可待,随着低成本化的实现,终有一天,我们自己的家用车上就会搭载这么一个兼顾科技和安全的配置。
神奇的激光雷达厉害在哪儿?

作为自动驾驶汽车最重要的传感器之一,车载激光雷达在自动驾驶“造车”大潮中扮演的角色正越来越重要,诸如谷歌、百度、宝马、博世、德尔福等企业,都在其自动驾驶系统中使用了激光雷达,带动车载激光雷达产业迅速扩大。

而对于我们普通消费者来说,激光雷达就没那么亲民了,我们其中很多人都还没有听说过这玩意儿,更别说在车辆上的实际使用体验了~那么它究竟有什么厉害的地方?其工作原理又是怎么样的?且看下文。

车载激光雷达的工作原理

车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,是一种移动型三维激光扫描系统,可以通过发射和接受激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出目标对象与车的相对距离,并利用收集的目标对象表面大量的密集点的三维坐标、反射率等信息,快速复建出目标的三维模型及各种图件数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。

目前市场上比较常见的有8线、16线和32线激光雷达,64线产品也有,不过相对较少。从效果上来讲,激光雷达线束越多,测量精度越高,安全性也越高。

激光雷达的优势

与其他汽车感应识别技术(标准车载雷达及毫米波雷达等)相比,激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率,且探测精度高、探测范围广;抗干扰能力强;能实时获取的信息量比较丰富,可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,生成目标多维度图像。

另一大优势就是:激光雷达工作的环境限制比较小,即不管在白天或是夜晚都能正常使用,不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。

激光雷达的劣势

虽然可以全天时工作,但是激光雷达却很容易受天气的影响,比如在雨雪、大雾等天气条件下,其探测性能就会变的较差,尤其是在下雪天,利用激光雷达感知周围环境或导航时,会出现摄像头无法识别车道、无法绘制有效的环境地图等情况,难以保证真正的行车安全。

这也是为什么现在很多研发自动驾驶技术的汽车厂家在进行实地测试时,没有专门针对雪地和极端低温环境来做测试的原因,目前这仍是很难攻克的一个难题。

另一方面,激光雷达线束越多,价格也越昂贵,成本问题可以说是其一大劣势,但是正如上文中提到的,价格较高的多线束就意味着测量精度比较高,出于驾驶安全性的考虑,目前占据主流地位的仍是高价激光雷达,但是低成本化正是目前其发展的趋势。

目前,车载激光雷达的产品及生产厂商主要集中于国外,包括美国Velodyne公司、美国Quanegy公司以及德国IBEO公司等。国内的激光雷达产品主要以2D激光雷达为主,多用于地形测绘、建筑测量、家用服务机器人等领域,不过也有一些新型的创业公司尝试将激光雷达引入汽车产业,届时我们可能会看到越来越多的激光雷达产品走上市面。

总体而言,激光雷达产业还是沧海一粟,不过随着无人驾驶技术的蓬勃发展,激光雷达正经历着一个积极向上的时期,攻克一些技术难题也是指日可待,随着低成本化的实现,终有一天,我们自己的家用车上就会搭载这么一个兼顾科技和安全的配置。