有人说激光雷达是无人驾驶产业中不可或缺的零部件,你怎么看?为什么?
个人认为在无人驾驶目前的发展阶段,激光雷达暂时也许不可或缺,因为现阶段无人驾驶几乎要完全依靠车辆自身设备来完成对路况的探测判断和处理,所以对于主要车载探测器的性能要求非常苛刻,因此选择有限。但是可以预见的将来,随着以5G为基础的物联网全面铺开之后,车辆依托网络和外部探测器进行数据链组网实时信息分享,这样对车载探测器的性能要求应该会下降,激光雷达也就未必是不二之选了。
激光雷达确实相比其他雷达或图像传感器有着很多优势,比如高精度、高分辨率。因此它有着一大批拥簇者,比如谷歌、百度、Uber、丰田、福特、通用等都希望在未来某一时刻采用激光雷达。
不过要说激光雷达是不是不可或缺,现在还有很多争论。
首先还是价格问题,激光雷达价格有多高呢?举例来说吧,Ibeo的LUX 4线激光雷达,售价1.5万美元,2012款Google无人驾驶汽车头顶上的那颗来自美国Velodyne公司的激光雷达,当时造价甚至高达7万美元,要知道这比汽车本体(普锐斯)还要高两倍。
换言之,激光雷达确实可以有助于尽快实现无人驾驶,但对于普通消费者来说,激光雷达还是太贵了。
当然也不是说激光雷达在降本上没有希望,比如Google在年初宣称其自主开发的激光雷达可以降低90%的成本,每台仅要7500美元;美国Quanergy在2016 CES展上发布了一款固态激光雷达S3,售价竟低至250美元。
当然,以上我们只提到了成本问题,但作为一项新技术激光雷达的可靠性问题也一直很恼人,容易受到大气条件以及工作环境的烟尘的影响,要实现全天候的工作环境是非常困难的事情。
现在***用的ADAS的感知方案是***摄像头+毫米波雷达+超声波雷达。
但是毫米波雷达精度低,摄像头无法探知三维图像,超声波雷达测不了远处。
所以,激光雷达上马,是能够给ADAS带来立竿见影的效果的。
这里说一个数据,就知道激光雷达的厉害之处了。
毫米波雷达早期用的24GHZ,探测距离为50米到100米,精度大概是40-70CM的分辨率。而最近两年推出的77GHZ的毫米波雷达探测距离远,能达到200米以上,精度相对较高,大概是10-40CM分辨率。
这是个什么意思,就是施瓦辛格这种大块头走在车前面,正面被精度高的装车(77GHZ)毫米波雷达扫描,得到的数据也就十来个反射点到几十个反射点那么多。
而激光雷达的精度却能达到毫米级别,得到的施瓦辛格的反射点是数万个点甚至更多,可以给出清晰的3D立体图形。且激光雷达探测距离远,角分辨率超过毫米波雷达数个等级,轻松可以达到0.1°,也就是说可以分辨3KM距离上的相距5M的两个小目标。
激光雷达的原理:发射激光束,然后接受到目标回波,与发射信号做出对比后,从而得知物体的相对位置和速度等数据。
激光雷达比起毫米波雷达,能抗电子干扰。因为毫米波雷达发射的是无线电信号,属于常用电磁波段,在我们的周围,存在着大量的类似电磁波,所以会干扰毫米波雷达的判断。而激光雷达发射的是光束,则不会受到这种电磁波干扰。
按传感器类型来分,目前最主要有三种类型的激光雷达。
如果路上的无人驾驶汽车多了以后,汽车之间发出的激光雷达会互相干扰吗?
激光雷达利用反射波有测位置及测车速的功能,无人驾驶的激光雷达,有一定的功率,不至于反制他人,且对接收反射波有自动对码的特性,无法收到他车的反射波造成干扰,这技术不难,比如蓝牙耳机,几百人同时使用也不会干扰,不必杞人忧天。
不会干扰。激光雷达都有不同频率,即便频率相同,由于脉冲编码不同也不会有干扰。因为激光雷达发射的信号都进行了随机编码,理论上不可能与其它激光雷达编码完全相同。只要接收端进行相关处理就可以过滤掉其它激光脉冲。所以不存在干扰的可能。
的确可能存在互相干扰的问题,所以特斯拉也不***用激光雷达。这个实际是同频干扰,因为电磁波干涉的特性,只要是电磁波都会碰到这个问题。比如汽车遥控钥匙处于433M频段,有种解决方案是***用跳频技术,雷达这块,其实雷达电磁波的频率是变化的。所以在一个ramp,2毫米的周期内,对射的雷达处于同一个点的概率几乎不存在,所以问题也似乎没有那么大,请关注:容济点火器
1、***如马路上所有的车都顶着激光雷达,不同的激光雷达之间频率又是相同,就可能会因为频率干扰导致雷达损坏,而且一旦损坏的,激光雷达的更换和维修成本也非常之高。
2、对激光雷达厂商来说,可以从两个角度去抵御黑客了的攻击。比如提高了激光发射频率,高速激光发射频率都在几个微秒,黑客的模拟信号就很难选择什么时候去发射干扰信号为接收器接收。当然,还可以通过算法做一些错误判断,参考之前几频数据过滤掉干扰数来处理。
3、激光雷达能够获得***的三维环境感知信息,简单来说激光雷达主要是通过发射激光束来探测周遭环境,车载激光雷达普遍***用多个激光发射器和接收器,建立三维点云图,从而达到实时环境感知的目的。不用说互相干扰,激光雷达就是在雨雪雾等极端天气下精度会下降的很厉害。现有的防追尾雷达其实很容易***扰,比如前车撒个有金属镀层的塑料袋之类,后者就急刹车了
1.首先我们看下一辆无人驾驶车的传感器构成,不仅仅是激光雷达,以公开的百度阿波龙MINI BUS为例:
“阿波龙”(Apolong)是由百度公司和金龙客车合作生产的全国首辆商用级无人驾驶微循环电动车。 “阿波龙”车身长4.3米,宽2米,共8个座位,核载14人(含6个站位),***用纯电动动力,充一次电,可以跑100公里。2018年7月4日,李彦宏宣布,“百度和金龙客车合作的全球首款L4级量产自动驾驶巴士“阿波龙”正式量产下线。” 2018年10月12日,百度在全国的首个无人驾驶商业示范运营项目正式进入运行阶段。2.他的传感器构成如下:包含了激光雷达LIDAR、毫米波雷达、摄像头等冗余配置,综合提供较高的安全保障,同时应用了实时地图精确定位技术,结合特定场景道路配置,安全性还是比较高的。
3.我们再来选一款激光雷达看下特性,不看参数,以禾赛科技为例:
已实现完全抗其它雷达干扰能力,但是面对恶劣天气,以及强光照射,激光雷达仍然提现其一定的缺陷,但是激光雷达动态实时的周围环境3D建模能力是其它传感器所不可比拟的,所以也是未来无人驾驶必不可少的一部份。
国际、国内企业纷纷布局自动驾驶传感器。自动驾驶汽车是行业未来的重要 发展方向,在车载摄像头、毫米波雷达和激光雷达三大核心部件以及产业链 上下游的拓展为零部件供应商带来增长机遇。
欢迎探讨。