激光雷达:未来驾驶的“火眼金睛”?

小程车事多 2023-11-21 22:36:49

在辅助驾驶日益普及的今天,我们越来越依赖各种高科技设备来提升行车安全。其中,激光雷达作为一项引领未来的技术,正逐渐成为汽车行业的“新宠”。

激光雷达技术,到底是什么?

那么,汽车激光雷达是什么?它是如何工作的?

首先,汽车激光雷达是一种能够通过激光束测量距离和探测障碍物的装置。它可以扫描车辆周围的环境,从而提供高精度的地图数据,用于实现自动驾驶和车辆控制。汽车激光雷达通常由一个或多个激光发射器、一个接收器和一个控制器组成。 汽车激光雷达的工作原理是通过向周围环境发射激光束,并通过接收反射回来的激光束来计算距离和位置。激光束可以在车辆前方的环境中扫描,形成一个激光扫描点。

然后,激光雷达可以使用多种技术来解析激光扫描点,如反射法、三角法等,以计算周围环境中的障碍物的距离和位置。 除了探测障碍物,汽车激光雷达还可以生成地图。激光雷达扫描车辆周围的环境,然后将扫描数据转换为地图数据。地图数据可以提供有关车辆位置、周围障碍物和道路标记等信息。这些地图数据可以用于车辆控制和自动驾驶。

LiDAR,是英文 Light Detection And Ranging 的缩写,中文名称为激光雷达。激光雷达作为在激光测距雷达基础上发展起来的一项主动成像雷达技术,如图3-2 所示,通过发射和接收激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出到目标对象的相对距离,并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,快速得到出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据,建立三维点云(Point Cloud)图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。由于光速非常快,飞行时间可能非常短,因此要求测量设备具备非常高的精度。从效果上来讲,激光雷达维度(线束)越多,测量精度越高,安全性就越高。

相比于可见光、红外线等传统被动成像技术,激光雷达技术具有如下显著特点:

一方面,它颠覆传统了二维投影成像模式,可采集目标表面深度信息,得到目标相对完整的空间信息,经数据处理重构目标三维表面,获得更能反映目标几何外形的三维图形,同时还能获取目标表面反射特性、运动速度等丰富的特征信息,为目标探测、识别、跟踪等数据处理提供充分的信息支持、降低算法难度;

另一方面,主动激光技术的应用,使得其具有测量分辨率高,抗干扰能力强、抗隐身能力强、穿透能力强和全天候工作的特点。

激光测距原理

大多数激光雷达系统主要包括四部分:激光器、光学扫描器,光电检测器,导航系统。

总之,汽车激光雷达是一种可以扫描车辆周围环境的高精度传感器,它可以探测障碍物、生成地图,并用于自动驾驶和车辆控制。它的基本运行原理是通过向周围环境发射激光束,并通过接收反射回来的激光束来计算距离和位置,从而提供高精度的环境数据。是一种利用激光光束探测和测量周围环境的装置,可以为自动驾驶车辆提供实时的精确感知和反馈信息,使其能够准确地判断周围环境,规划最优的路径和操作,从而保证驾驶的安全和高效性。

汽车激光雷达的发展趋势

1. 激光雷达精度不断提高:目前,汽车激光雷达的分辨率和探测距离已经达到了很高的水平,可以检测到数厘米的物体,甚至可以检测到其他车辆的驾驶员行为,从而为自动驾驶车辆提供更为精准的环境感知。

2. 激光雷达集成化程度不断提高:随着自动驾驶技术的不断成熟,汽车激光雷达不再是一个单独的零部件,而是与其他汽车传感器和设备进行集成,形成更为完整的自动驾驶系统,实现更加高效和可靠的驾驶。

3. 激光雷达价格不断下降:由于汽车激光雷达市场竞争的加剧,其价格已经大幅下降,越来越多的汽车制造商开始使用激光雷达,从而使得自动驾驶技术的普及和应用成为可能。 未来,汽车激光雷达将会在自动驾驶领域发挥越来越重要的作用。

例如,激光雷达可以帮助自动驾驶车辆在道路上行驶更为高效和安全,减少交通事故的发生;它还可以为自动驾驶车辆提供实时的路况信息,帮助驾驶员规划最优的行驶路线,并对不同路况进行智能判断和响应;此外,激光雷达还可以为城市交通管理提供数据支持,帮助城市管理者优化城市交通规划,提高交通效率和质量。

总之,随着技术的不断进步和市场的不断发展,汽车激光雷达将会在自动驾驶领域发挥越来越重要的作用,成为未来智能交通发展的重要驱动力之一。那么,激光雷达究竟能为我们带来什么呢?

谈起激光雷达的应用场景,首先,让我们从一则小故事说起。设想一下,如果你在开车时遇到一条蜿蜒曲折的山路,激光雷达就如同你的“千里眼”,能实时感知路况和周围环境。即便在雾气蒙蒙的情况下,它也能穿透云雾,准确识别出前方的行人、车辆以及其他障碍物。这样一来,驾驶者就能根据实时反馈做出更准确的判断和决策,有效避免事故的发生。

再来说说激光雷达的另一个重要应用——自动驾驶。随着自动驾驶技术的不断发展,激光雷达在其中扮演着举足轻重的角色。它不仅可以实现高精度的三维立体扫描,还能对周围环境进行实时感知和判断,为自动驾驶车辆提供准确可靠的数据支持。这样一来,自动驾驶车辆就能更好地应对各种复杂路况和突发情况,实现更加安全、高效的行驶。

激光雷达技术争议

一方面,激光雷达的造价较高,使得一些人担忧这项技术会使得汽车行业再次出现“技术壁垒”,让普通消费者望而却步。

另一方面,激光雷达的隐私保护问题也备受关注。一些人担心,激光雷达在收集数据的同时可能会侵犯个人隐私。

面对这些争议,我们需要理性看待。

首先,随着技术的不断进步和生产成本的降低,激光雷达有望在未来成为更加普及的技术。其次,对于隐私问题,行业内的共识是尊重用户隐私权和数据安全。因此,我们相信在未来的发展中,激光雷达技术会在保护个人隐私的前提下发挥出更大的作用。

激光雷达,车企真能玩得转吗?

虽然越来越多车厂的辅助驾驶方案中,都装载了激光雷达,但与此同时我们要思考的是,目前的激光雷达真的带给了辅助驾驶能力的提升吗?虽然激光雷达高昂的成本让消费者觉得为整套智驾软硬件动辄支付几万元,看起来确实挺合理,也有不少消费者主动去选购了相应配置和方案。但问题是,这套软硬件真的能给用户带来车企宣称的价值吗?更有甚者,在不少用户为城区智驾方案支付溢价后,却很长一段时间内并没有得到厂商承诺的功能。

就目前了解的情况而言,尽管大家都在产品宣传页中将激光雷达作为关键卖点,但实际能让这款传感器充分发挥作用的企业并不多。激光雷达的感知算法无论是对于车企还是供应商,都是前所未有的挑战。与此同时,如何在感知环节将激光雷达的点云和摄像头的图像两种类型的数据做融合更是难以逾越的鸿沟。更多的是车企在实际使用过程中,用激光雷达的数据和毫米波雷达一样,做检测的校验。这样一来,使得激光雷达的能力完全无法发挥出来,成为了摆设,这也是搭载了激光雷达的车型,感知能力似乎提升并不多甚至没有的根本原因。

总的来说,激光雷达作为一项引领未来的技术,为驾驶安全和自动驾驶的发展带来了巨大的潜力。尽管目前还存在一些争议和挑战,但随着技术的不断进步和社会对于科技革新的需求增加,我们有理由相信激光雷达会成为未来驾驶的“火眼金睛”,为我们的行车安全保驾护航

0 阅读:303

小程车事多

简介:汽车行业进展,智能化、网联化、电动化、共享化。