2020年流行的激光雷達(dá)系統(tǒng)

作者: 嶺緯科技發(fā)表時(shí)間:2021-06-07 10:30:43

在自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展過(guò)程中,激光雷達(dá)一直是一種主要的傳感技術(shù),那么激光雷達(dá)在汽車上主要有哪些新功能?激光器是一種功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)距離傳感系統(tǒng),它利用激光脈沖形式的光來(lái)測(cè)量距離。對(duì)于無(wú)人駕駛汽車,旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)系統(tǒng)將生成其周圍環(huán)境的三維點(diǎn)圖,從而能夠探測(cè)其它車輛、行人、騎車人以及其他障礙。

幾種常用的激光雷達(dá)系統(tǒng)

在此之前,谷歌就在 Waymo的自動(dòng)駕駛汽車上安裝了一套激光雷達(dá)系統(tǒng),該系統(tǒng)首先使用 Velodyne公司的64通道激光雷達(dá)傳感器,當(dāng)時(shí)每個(gè)傳感器的成本高達(dá)60000美元。自那以后,為不同公司和大學(xué)的工程師和研究人員提供廉價(jià)激光雷達(dá)解決方案的工作一直在進(jìn)行。

自從谷歌宣布推出自己的無(wú)人駕駛汽車以來(lái),激光雷達(dá)技術(shù)有了很多發(fā)展。

然而,承受能力并非激光雷達(dá)唯一需要考慮的問(wèn)題。近幾年來(lái),人們提出了潛在攻擊(如飽和攻擊和欺騙)的安全性問(wèn)題,這些攻擊可能會(huì)降低傳感器系統(tǒng)的性能和可靠性。

近幾年來(lái),人們對(duì)自動(dòng)駕駛汽車上激光雷達(dá)的研究越來(lái)越多,在整個(gè)行業(yè)中,激光雷達(dá)的應(yīng)用和現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)日益受到重視。

  1. 博世自動(dòng)駕駛傳感器產(chǎn)品全系列

Boys公司最近宣布計(jì)劃為首個(gè)適合自動(dòng)駕駛的激光雷達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)遠(yuǎn)距離激光雷達(dá)傳感器,該系統(tǒng)最新的傳感器將與攝像機(jī)和雷達(dá)傳感器結(jié)合使用,用于探測(cè)公路和城市中的長(zhǎng)距離和短距離。

為降低傳統(tǒng)昂貴傳感器的成本,博世公司將利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,使傳感器在大眾市場(chǎng)上的價(jià)格合理,便于使用。另外,博世還能通過(guò)改進(jìn)的人工智能增強(qiáng)它的系統(tǒng),該人工智能能對(duì)各種物體進(jìn)行分類,并觸發(fā)警報(bào)或緊急制動(dòng)動(dòng)作。

  • 巴拉哈(巴拉賈)的光譜分析

巴拉哈(Baraja)在2020年國(guó)際消費(fèi)電子展(CES)上宣布了他的激光雷達(dá)線光譜掃描平臺(tái)的更新。光譜儀掃描平臺(tái)可以在200米外,在黑暗的高速公路上提供遠(yuǎn)距離物體的詳細(xì)信息。它們的傳感器還提供了可變的分辨率和完整的 API控制,可以立即觸發(fā)分辨率和掃描模式的無(wú)慣性改變。

新一代光譜掃描平臺(tái)宣稱通過(guò)編碼光具有“內(nèi)在抗干擾能力”。在這個(gè)基礎(chǔ)上,他們通過(guò)棱鏡將光線分離開來(lái),以獲得更多的據(jù)點(diǎn),以便進(jìn)行比較(如光線角度,波長(zhǎng)等等)。所有這些要素必須匹配,才能根據(jù)傳感器的測(cè)量結(jié)果做出車輛決策。

Baraha的光譜掃描激光雷達(dá)傳感器所看到的城市街道的細(xì)節(jié)點(diǎn)云。

Baraha聲稱,他們的激光雷達(dá)已經(jīng)工業(yè)化,是專門為生產(chǎn)和擴(kuò)展而設(shè)計(jì)的,可以滿足自動(dòng)駕駛汽車工業(yè)的需要。其方法允許根據(jù)制造商的要求定制激光雷達(dá)配置。

三、 Velodyne的 Velabit

維洛丹最新的激光雷達(dá)業(yè)務(wù) Velabit在一月宣布。與一副卡片相比,這款微型汽車級(jí)傳感器的尺寸是2.4×2.4×1.38英寸,范圍是100米,水平角度60度,垂直角度10度。

這款車的設(shè)計(jì)是將車體或擋風(fēng)玻璃集成在一起,白天或晚上都能產(chǎn)生強(qiáng)烈的方向感圖像,并且有競(jìng)爭(zhēng)性的范圍和分辨率,能夠更快地識(shí)別物體,并在高速行駛時(shí)有更長(zhǎng)的制動(dòng)距離。據(jù)報(bào)道, Velabit將在2020年中期發(fā)售,售價(jià)為100美元。

幾種常用的激光雷達(dá)替代品

盡管很多公司在激光雷達(dá)的研發(fā)上投入了大量的時(shí)間和資金,但是工程師和研究人員對(duì)此提出了批評(píng)。馬斯克(Elon Musk)曾多次受到批評(píng),對(duì)激光雷達(dá)設(shè)備提出批評(píng),稱其為“沒(méi)有必要的昂貴的傳感器”,并在2019年的特斯拉自治日活動(dòng)上頗具聲望地宣稱“任何依賴于激光雷達(dá)的人都注定會(huì)失敗”。特斯拉汽車依靠幾種可供選擇的激光雷達(dá)技術(shù),包括 GPS、地圖、照相機(jī)和其他類型的傳感器。

來(lái)自康奈爾大學(xué)的研究似乎支持了馬斯克的觀點(diǎn),即激光雷達(dá)有多種選擇。研究者發(fā)現(xiàn)立體攝像機(jī)捕捉到的數(shù)據(jù)幾乎和激光雷達(dá)一樣精確,唯一的差距就是數(shù)據(jù)分析。采用立體照相機(jī)(或如作者所說(shuō),偽激光雷達(dá))可能會(huì)使激光雷達(dá)成為一種可負(fù)擔(dān)得起的備選辦法,并取得類似的效果。

通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明激光雷達(dá)、偽激光雷達(dá)和 AVOD (聚合視圖探測(cè))的感應(yīng)能力之間的定性比較。

伴隨著攝像機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,立體攝像機(jī)的量子化飛躍,未來(lái)基于圖像的3D目標(biāo)識(shí)別技術(shù)將重現(xiàn),以縮小圖像/激光雷達(dá)之間的差距。

雖然對(duì)于激光雷達(dá)的批評(píng)可能會(huì)讓業(yè)界對(duì)它的用途產(chǎn)生疑問(wèn),但幾乎沒(méi)有人認(rèn)為激光雷達(dá)作為綜合自動(dòng)駕駛解決方案的一部分是有用的,它可以充分發(fā)揮其功能,并且有可能縮小其局限性。

很明顯,無(wú)論是生產(chǎn)廠家還是制造廠家,都積極地提供在遠(yuǎn)距離和黑暗環(huán)境下具有卓越性能的可靠解決方案。遠(yuǎn)距離性能使自動(dòng)駕駛汽車能夠在高速公路上運(yùn)行,這是許多公司都在努力實(shí)現(xiàn)的里程碑。隨著傳感器性能的提高,專注于分類和目標(biāo)識(shí)別的人工智能技術(shù)似乎已經(jīng)把激光雷達(dá)推向了一個(gè)新的高度。

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