汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的出現(xiàn)，讓“上車即睡下車到達(dá)”不再是公共交通或是科幻電影的專利，雖然此前特斯拉等品牌的自動(dòng)駕駛汽車帶來(lái)的體驗(yàn)并不美好，但并不能阻擋汽車智能自動(dòng)駕駛的探索腳步，我國(guó)國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)的上車應(yīng)用，成為了全球范圍內(nèi)的“階段性領(lǐng)跑”，開(kāi)啟了真正的自動(dòng)駕駛時(shí)代。
輪式移動(dòng)機(jī)器人的眼睛
自動(dòng)駕駛汽車（Autonomous vehicles；Self-driving automobile ）又稱無(wú)人駕駛汽車、電腦駕駛汽車，它還有個(gè)更科技化的名字，就是輪式移動(dòng)機(jī)器人，是一種通過(guò)電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的智能汽車。在20世紀(jì)已有數(shù)十年的歷史，21世紀(jì)初呈現(xiàn)出接近實(shí)用化的趨勢(shì)。
自動(dòng)駕駛汽車依靠人工智能、視覺(jué)計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，讓電腦可以在沒(méi)有任何人類主動(dòng)的操作下，自動(dòng)安全地操作機(jī)動(dòng)車輛。 我們都知道，汽車要實(shí)現(xiàn)安全駕駛，有兩方面的因素必不可少，一個(gè)是駕駛員的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、判斷的內(nèi)在因素，在自動(dòng)駕駛汽車上，可以理解為擁有人工智能、視覺(jué)計(jì)算、全球定位系統(tǒng)等的電腦主控系統(tǒng)，另一個(gè)重要的因素就是駕駛員的眼睛所看到收集到的路況信息，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，就是汽車通過(guò)視頻攝像頭、雷達(dá)傳感器以及激光測(cè)距器了解到的周圍交通狀況。
當(dāng)然實(shí)際的交通狀況非常復(fù)雜，而且隨時(shí)可能發(fā)生突發(fā)情況，這就要求自動(dòng)駕駛汽車在感知方面必須細(xì)致全面，如果信息獲取感知不夠準(zhǔn)確全面及時(shí)，就會(huì)造成電腦判斷失誤引發(fā)事故。以特斯拉為例，由于激光雷達(dá)成本高，特斯拉的自動(dòng)駕駛汽車并沒(méi)有使用，而是主要以攝像頭與毫米波雷達(dá)相互配合來(lái)感知車輛周圍的情況，由于毫米波雷達(dá)發(fā)出的波頻率較低，收集到的信息較少，成像不清晰，路況觀測(cè)不準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致電腦判斷失誤發(fā)生事故。
激光雷達(dá)因其頻率較高監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確，就可以很好地彌補(bǔ)這些不足，再與攝像頭、毫米波雷達(dá)配合作用，成為汽車犀利的“第三只眼睛”，極大地提高了自動(dòng)駕駛的安全性。
雷達(dá)與激光雷達(dá)
對(duì)于雷達(dá)我們并不陌生，隨著我國(guó)航天航空事業(yè)的發(fā)展，那句“東風(fēng)光學(xué)USB雷達(dá)跟蹤正常！”常讓人們歡呼雀躍，還有普及率極高的倒車?yán)走_(dá)等，都是雷達(dá)在人類發(fā)展史與實(shí)際生活中的應(yīng)用實(shí)例。
雷達(dá)，是英文Radar的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫，意思為“無(wú)線電探測(cè)和測(cè)距”，即用無(wú)線電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定它們的空間位置。因此，雷達(dá)也被稱為“無(wú)線電定位”。雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是白天黑夜均能探測(cè)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn)，并有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，也廣泛應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)研究等各領(lǐng)域。
雷達(dá)的種類非常多，分類的方法也非常復(fù)雜，可以按照雷達(dá)的用途分類，如預(yù)警雷達(dá)；按照信號(hào)形式分類，如連續(xù)波雷達(dá)；按照角跟蹤方式分類，如單脈沖雷達(dá)；按照目標(biāo)測(cè)量的參數(shù)分類，如測(cè)高雷達(dá)等等，而激光雷達(dá)則是雷達(dá)按照頻段分類出來(lái)的一種，此外還有超視距雷達(dá)、微波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等。
激光雷達(dá)（Laser Radar），是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)（激光束），然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)（目標(biāo)回波）與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。
激光雷達(dá)對(duì)自動(dòng)駕駛的優(yōu)勢(shì)
與普通微波雷達(dá)相比，激光雷達(dá)具有高精度、高分辨率的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有建立周邊3D模型的前景，如同汽車的“裸眼3D”，應(yīng)用在自動(dòng)駕駛上優(yōu)勢(shì)明顯。
分辨率高
分辨率高，是激光雷達(dá)的最顯著的優(yōu)點(diǎn)，很多應(yīng)用都是基于此優(yōu)點(diǎn)得以展開(kāi)。激光雷達(dá)可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard即可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個(gè)目標(biāo)，這是微波雷達(dá)無(wú)法辦到的，并可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)；距離分辨率可達(dá)0.lm；速度分辨率能達(dá)到10m/s以內(nèi)，這些意味著可以利用多譜勒成像技術(shù)獲得目標(biāo)的清晰圖像。
抗干擾能力強(qiáng)
激光直線傳播、方向性好，與微波雷達(dá)易受電磁波影響的情況不同，自然界中能對(duì)激光雷達(dá)起干擾作用的信號(hào)源不多，因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng)，能夠更好的適應(yīng)復(fù)雜的路況環(huán)境。
可以”零高度”工作
微波雷達(dá)會(huì)受到各種地物回波的影響，在低空區(qū)域存在一定的盲區(qū)即無(wú)法探測(cè)的區(qū)域。而激光雷達(dá)，因其直線方向性特點(diǎn)，只有被照射的目標(biāo)才會(huì)產(chǎn)生反射，完全不存在地物回波的影響，因此可以”零高度”工作，低空探測(cè)性能更好。
輕便小巧易操作
激光雷達(dá)輕便、小巧，發(fā)射口徑一般只有厘米級(jí)，整套系統(tǒng)的質(zhì)量與體積都更小，而且激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，維修方便，操縱容易。
彌補(bǔ)攝像頭的不足
與攝像頭相比，激光雷達(dá)不受白天黑夜等光線變化的干擾，并能輕易獲取三維信息及近距離的橫向視覺(jué)盲區(qū)信息；有效距離也遠(yuǎn)于攝像頭；車輛低速狀態(tài)下，在目標(biāo)物的識(shí)別和分類方面，激光雷達(dá)要優(yōu)于攝像頭；直接通過(guò)點(diǎn)云進(jìn)行密度較高的繪制，無(wú)需再進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。
2022年是國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)上車元年
車載激光雷達(dá)的廣泛應(yīng)用，使自動(dòng)駕駛技術(shù)更加安全成熟，尤其2022年，多家汽車企業(yè)加速入局，讓今年成為劃時(shí)代的國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)上車元年。
隨著消費(fèi)者對(duì)自動(dòng)駕駛的關(guān)注提升，各企業(yè)加大研發(fā)力度，激光雷達(dá)成本降下來(lái)民用，使激光雷達(dá)技術(shù)逐漸成為下一個(gè)風(fēng)口。去年全球激光雷達(dá)領(lǐng)域融資138億，其中我國(guó)該領(lǐng)域投資金額為50.89億。今年搭載激光雷達(dá)上市的車型接近20款，中國(guó)車企占了一半以上，我國(guó)自主激光雷達(dá)公司已經(jīng)在量產(chǎn)車上實(shí)現(xiàn)了超越，可以說(shuō)國(guó)產(chǎn)自主激光雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在全球范圍內(nèi)的“階段性領(lǐng)跑”，汽車的自動(dòng)駕駛趨勢(shì)也已經(jīng)勢(shì)不可擋。
部分內(nèi)容圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除
