2020年流行的激光雷達系統(tǒng)

在自動駕駛汽車發(fā)展過程中，激光雷達一直是一種主要的傳感技術(shù)，那么激光雷達在汽車上主要有哪些新功能？激光器是一種功能強大的遠距離傳感系統(tǒng)，它利用激光脈沖形式的光來測量距離。對于無人駕駛汽車，旋轉(zhuǎn)激光雷達系統(tǒng)將生成其周圍環(huán)境的三維點圖，從而能夠探測其它車輛、行人、騎車人以及其他障礙。

幾種常用的激光雷達系統(tǒng)

在此之前，谷歌就在 Waymo的自動駕駛汽車上安裝了一套激光雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先使用 Velodyne公司的64通道激光雷達傳感器，當(dāng)時每個傳感器的成本高達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激光雷達解決方案的工作一直在進行。

自從谷歌宣布推出自己的無人駕駛汽車以來，激光雷達技術(shù)有了很多發(fā)展。

然而，承受能力并非激光雷達唯一需要考慮的問題。近幾年來，人們提出了潛在攻擊(如飽和攻擊和欺騙)的安全性問題，這些攻擊可能會降低傳感器系統(tǒng)的性能和可靠性。

近幾年來，人們對自動駕駛汽車上激光雷達的研究越來越多，在整個行業(yè)中，激光雷達的應(yīng)用和現(xiàn)有技術(shù)的改進日益受到重視。

1. 博世自動駕駛傳感器產(chǎn)品全系列

Boys公司最近宣布計劃為首個適合自動駕駛的激光雷達系統(tǒng)生產(chǎn)遠距離激光雷達傳感器，該系統(tǒng)最新的傳感器將與攝像機和雷達傳感器結(jié)合使用，用于探測公路和城市中的長距離和短距離。

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)濟性，使傳感器在大眾市場上的價格合理，便于使用。另外，博世還能通過改進的人工智能增強它的系統(tǒng)，該人工智能能對各種物體進行分類，并觸發(fā)警報或緊急制動動作。

• 巴拉哈(巴拉賈)的光譜分析

巴拉哈(Baraja)在2020年國際消費電子展(CES)上宣布了他的激光雷達線光譜掃描平臺的更新。光譜儀掃描平臺可以在200米外，在黑暗的高速公路上提供遠距離物體的詳細信息。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慣性改變。

新一代光譜掃描平臺宣稱通過編碼光具有“內(nèi)在抗干擾能力”。在這個基礎(chǔ)上，他們通過棱鏡將光線分離開來，以獲得更多的據(jù)點，以便進行比較(如光線角度，波長等等)。所有這些要素必須匹配，才能根據(jù)傳感器的測量結(jié)果做出車輛決策。

Baraha的光譜掃描激光雷達傳感器所看到的城市街道的細節(jié)點云。

Baraha聲稱，他們的激光雷達已經(jīng)工業(yè)化，是專門為生產(chǎn)和擴展而設(shè)計的，可以滿足自動駕駛汽車工業(yè)的需要。其方法允許根據(jù)制造商的要求定制激光雷達配置。

三、 Velodyne的 Velabit

維洛丹最新的激光雷達業(yè)務(wù) Velabit在一月宣布。與一副卡片相比，這款微型汽車級傳感器的尺寸是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。

這款車的設(shè)計是將車體或擋風(fēng)玻璃集成在一起，白天或晚上都能產(chǎn)生強烈的方向感圖像，并且有競爭性的范圍和分辨率，能夠更快地識別物體，并在高速行駛時有更長的制動距離。據(jù)報道， Velabit將在2020年中期發(fā)售，售價為100美元。

幾種常用的激光雷達替代品

盡管很多公司在激光雷達的研發(fā)上投入了大量的時間和資金，但是工程師和研究人員對此提出了批評。馬斯克(Elon Musk)曾多次受到批評，對激光雷達設(shè)備提出批評，稱其為“沒有必要的昂貴的傳感器”，并在2019年的特斯拉自治日活動上頗具聲望地宣稱“任何依賴于激光雷達的人都注定會失敗”。特斯拉汽車依靠幾種可供選擇的激光雷達技術(shù)，包括 GPS、地圖、照相機和其他類型的傳感器。

來自康奈爾大學(xué)的研究似乎支持了馬斯克的觀點，即激光雷達有多種選擇。研究者發(fā)現(xiàn)立體攝像機捕捉到的數(shù)據(jù)幾乎和激光雷達一樣精確，唯一的差距就是數(shù)據(jù)分析。采用立體照相機(或如作者所說，偽激光雷達)可能會使激光雷達成為一種可負擔(dān)得起的備選辦法，并取得類似的效果。

通過一個實例來說明激光雷達、偽激光雷達和 AVOD (聚合視圖探測)的感應(yīng)能力之間的定性比較。

伴隨著攝像機技術(shù)的進步，立體攝像機的量子化飛躍，未來基于圖像的3D目標(biāo)識別技術(shù)將重現(xiàn)，以縮小圖像/激光雷達之間的差距。

雖然對于激光雷達的批評可能會讓業(yè)界對它的用途產(chǎn)生疑問，但幾乎沒有人認(rèn)為激光雷達作為綜合自動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，無論是生產(chǎn)廠家還是制造廠家，都積極地提供在遠距離和黑暗環(huán)境下具有卓越性能的可靠解決方案。遠距離性能使自動駕駛汽車能夠在高速公路上運行，這是許多公司都在努力實現(xiàn)的里程碑。隨著傳感器性能的提高，專注于分類和目標(biāo)識別的人工智能技術(shù)似乎已經(jīng)把激光雷達推向了一個新的高度。

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