智能车|技术:除了自动驾驶,智能车的激光雷达和摄像头到底有用吗?

随着工业技术的发展,越来越多的硬件和软件成为车辆必不可少的装备,造车新势力更加依赖这种新元素,比如使用各种摄像头、超声波传感器和雷达来让汽车“看到”周围的环境,但由于在范围和深度方面受到限制,激光雷达成为新的发展方向,如今已经出现在一些量产车上,那么除了自动驾驶,激光雷达还有什么用?是否为鸡肋配置,下面我们就来详细分析。


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什么是激光雷达?
激光雷达又叫做LiDAR ,代表“光探测和测距”,是一种可以创建周围环境地图的传感器技术。NASA 最初开发激光雷达来监测太空中卫星的位置和路径,在早期的自动驾驶测试汽车中,位于车顶上旋转的圆柱形物品就是激光雷达。但由于突出车顶,容易剐蹭,并不实用。


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通常,LiDAR传感器发出红外光,并测量光线从物体反射回传感器所需的时间,从而创建一个 3D 地图。有两种不同类型的 LiDAR激光雷达:包括飞行时间 (ToF) 激光雷达和调频连续波 (FMCW) 激光雷达,虽然它们执行相同的功能,但每一种都有其优点和缺点。


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ToF飞行时间雷达是汽车上最常见的形式,它通过测量发出和反射回来的光脉冲或光子来绘制周围环境立体图,ToF 通常具有 360 度范围,允许单个设备完成这项工作,位于车辆顶部,实用性较差。FMCW 调频连续波则会发出连续的光流而不是光脉冲,以绘制周围环境的地图。这种形式的激光雷达视野有限,因此必须带有多个激光雷达传感器,也是如今量产车上在使用的一种。


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激光雷达有什么作用?
相比普通的雷达,激光雷达拥有超长的探测距离,轻松探测400 米外的物品,相比普通雷达,可以提供更广的深度和细节,也可以在夜间工作。早期激光雷达的成本高昂,单个的成本达到7.5万美元,和一台豪车的价格相当,因此只能用于绘制3D地图,供应商将汽车装上360度ToF激光雷达在各个地区驾驶,绘制完整地图,出售给汽车制造商,比如通用汽车使用了第三方供应商提供的激光雷达3D地图,将地图导入自动辅助驾驶系统,提高辅助驾驶精度。


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但随着激光雷达在手机等移动设备上的应用,研发公司和产量大幅增加,装机价格下降,FMCW激光雷达被装在了普通量产车上,相比一年一更新的第三方3D地图,车载实时扫描的更加精准,因为如果遇到施工等情况,每年更新的3D地图会失效,同时车载雷达带来了新的功能。


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那就是实时监测汽车周围的物体,并可以确定它们的距离和移动速度。大家知道普通雷达虽然能用于停车、盲点检测和自适应巡航,但难以检测物体的确切位置、大小和形状,激光雷达则可以分辨行人、骑车者和动物等。如果你在夜晚高速驾驶,前方突遇横穿马路的野生动物,激光雷达可以精确探测,自动刹车。


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