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汽车激光雷达顶流之争:未来还将是五花八门!

君不见,法国Tier 1 Valeo还在生产机械旋转式Lidar,已在奥迪A8量产车中使用;华为低至数百美元的小体积量产Lidar已在蔚来ES8上进行测试;

ESPROS Photonics的OHC15L?在使用高性能CCD改善距离与噪声的权衡,实现前所未有的Lidar灵敏度;禾赛科技发布了128线新一代全距离超高可靠性Lidar Pandar128;Xenomatix在尝试将固态闪光Lidar与无视差2D单色摄像头结合使用……

文︱立厷

12月12日晚,北京航天桥附近一小区,一辆特斯拉Model S突然失控,以80km/h的速度撞向居民楼,车头钻入阳台底部。这样的类似事件已不止一次。

埃隆?马斯克(Elon Musk)却还在固执己见,扮演着激光雷达(Lidar)终结者的角色,不管是几D的,他都不屑一顾——不然怎么让车降价呢?

又很蹊跷:小区内慢速行驶,撞到这么大的障碍物,不应该呀!

在自动驾驶(AD)中不愿使用激光雷达(Lidar)也是无独有偶,英特尔旗下Mobileye年初发布了一项新技术——测试车仅搭载EyeQ5芯片和12个摄像头来代替Lidar。马斯克肯定会说:正合我意!不过,Mobileye EyeQ5也不太便宜。

事实上,十几年来,Lidar技术有了长足的进展,更成为了一个展现技术创新活力的秀场。

Lidar及其几种形态

Lidar是一种远程探测和测距方法,其工作原理与雷达非常相似,它发射红外光脉冲而非无线电波,测量光击中附近物体后返回的时间。输出激光脉冲和反射脉冲之间的时间使Lidar根据光速精确计算出到每个物体的距离。Lidar每秒捕获数百万个这样精确的距离测量点,以生成环境的3D矩阵。关于物体位置、形状和行为的信息可以从这个环境综合地图中获得。

Lidar工作原理

作为一种传感器技术,LiDAR能以高分辨率直接测量距离,并形成一个网格,其中每个网格单元都有一个与其相关的特定距离。由于其工作频率很高,波长比传统雷达短得多,所以能提供比雷达更高的角度分辨率,从而更精确地识别物体的边缘。因此,LiDAR有助于自动驾驶车辆能够看到世界、做出决策和导航。

在半自动和全自动车辆采用传感器技术组合中,雷达提供恒定的距离和速度测量,以及卓越的全天候性能,但缺乏分辨率,难以在较远的距离绘制更精确的细节。常用于汽车的摄像头可提供高分辨率的2D信息,但必须依赖强大的人工智能(AI)和相应软件将捕获的数据转换为3D解释;环境和照明条件会对摄像头技术产生重大影响。

相比之下,Lidar可以在短距离到远距离提供精确的3D测量数据,即使在恶劣的天气和光照条件下也是如此。该技术可以与其他知觉数据相结合,为车辆环境中的静态和移动物体提供更可靠的表示。因此,Lidar技术已成为一个高度可用的解决方案,有助于障碍物检测、避免碰撞和安全导航。如今,Lidar已用于许多关键汽车应用,包括高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶。

Lidar的主要优点:

分辨率和精确度:产生瞬时、大量测量数据,可以精确到1厘米

3D映射:其数据很容易转换成3D地图来解释环境

低光性能:不受环境光变化影响,在低光照条件下表现良好

速度:其数据是直接距离测量,不需要破译或解释,可以实现更快的性能,减少处理要求

自动驾驶汽车不可或缺的组成部分

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