2020年流行的激光雷達(dá)系統(tǒng)

在自動(dòng)駕駛汽車(chē)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(chē)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(chē)，旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)系統(tǒng)將生成其周?chē)h(huán)境的三維點(diǎn)圖，從而能夠探測(cè)其它車(chē)輛、行人、騎車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(lèi)，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(xiàn)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(chēng)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(xiàn)分離開(kāi)來(lái)，以獲得更多的據(jù)點(diǎn)，以便進(jìn)行比較(如光線(xiàn)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(chē)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(chēng)，他們的激光雷達(dá)已經(jīng)工業(yè)化，是專(zhuān)門(mén)為生產(chǎn)和擴(kuò)展而設(shè)計(jì)的，可以滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛汽車(chē)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(chē)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(chē)的設(shè)計(jì)是將車(chē)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(chēng)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(chēng)“任何依賴(lài)于激光雷達(dá)的人都注定會(huì)失敗”。特斯拉汽車(chē)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(lèi)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(guān)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(lèi)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(chǎng)家還是制造廠(chǎng)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(chē)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(zhuān)注于分類(lèi)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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