激光雷達從快速上車角度來看,需要平衡性能、可靠性、可量產、低成 本四大方向。激光雷達作為車規級產品關乎生命安全,對可靠性要求極 高,十分考驗廠商的研發和制造能力。車規級產品需要滿足-40-105°C 使用環境和 15 年使用壽命,同時要保證 0 失效率,難度較高。在制造 過程中也需要設計安全冗余保證量產良率,同時也能降低成本。在滿足 使用性能的前提下,車規級可靠性是保障安全的技術,可量產和成本也 是上車關鍵。激光雷達可通過結構優化、量產、自主研發降低成本。 對大氣污染物分布的觀測。昆明2D激光雷達避障
機械旋轉激光雷達是比較早的掃描方式,但由于零件多、壽命短、價格貴、 體積大,不適用于量產車輛。機械式激光雷達收發光源、接收器以及掃 描系統坐在圓盤底座上。隨著外部電機的轉動,收發架構會沿著這個圓 盤進行轉動,實現水平空間的 360 度掃描。優點是外部電機控制技術比 較成熟且能夠長時間保持穩定轉速;缺點是體積大難以集成到車頂,且 激光雷達價格仍然過高而不符合大規模自動駕駛場景的需求。2005 年 Velodyne 創始人 David Hall 發明了 3D 實時激光雷達,2007 年率先實現量產,推出商用量產實時 3D 雷達,在早期獲得多家無人駕駛 公司的青睞。昆明國內激光雷達標定用激光雷達感知世界帶來哪些便利?
過去,由于需要采用機器學習來訓練模型識別物體,攝像頭 即使有大量數據也難以避免邊角案例。毫米波雷達分辨率較差,通常在 算法上會過濾相對于路面不移動的雷達回波,以保證車輛在遇到隧道洞、 路牌等情況下能正常行駛,但遇到白色卡車橫在道路中間的極端案例會 導致相機和毫米波雷達雙雙失效造成事故。不同于攝像頭 需要訓練模型,激光雷達在面對未知物品時至少能夠給予安全范圍指導, 所以 L2+級別的輔助駕駛配備激光雷達不僅極大提升駕駛安全性, 保障駕駛員和乘客的安全,更能收集實時數據為 L3 打下基礎。硬件預 埋和后續 OTA 遠程升級是當下整車廠的常用方式。
具體來說,在 L3 以后的駕駛決策由汽 車來制定和執行動作。SAE 和中國《汽車駕駛自動化分級》均把 L3 級 別作為輔助駕駛和自動駕駛分水嶺。自動駕駛是通過車載感知系統感知 道路及交通參與者的信息,由系統自動規劃行車路線并控制車輛到達預 定目的地的駕駛技術,在車輛行駛過程中不需要駕駛員的參與。目前較 為普及的為 L2 級別輔助駕駛,主要具備 ACC 自適應巡航、自動泊車等 輔助功能。3 級自動駕駛在系統接管后實現以系統為導向到自動駕駛無 需駕駛員控制,可以實現高速及部分市區路段自動駕駛場景。駕駛主動“人控”和主動“車控”的是主要區別。激光雷達在涵洞限高方面的應用。
OPA 激光雷達通常搭配 FMCW 測距方式,未來有望實現高穩定性、任 意方向控制、低成本、平均功率幾百毫瓦的比較低功耗以及超過 500m 探 測距離。OPA 采用相干原理,在兩個水波紋疊加后,如果滿足半波長的 整數倍,會形成相干相加或者相交的特性,可以利用這種特性控制波數 的時間差從而控制掃描方向。這種方案的主要優點在于集中度很高,并 且波長和方向優勢帶來更高信噪比,體積更小,更適合車規級需求。OPA方案的難點是插入損耗和旁瓣問題。具體來看是因為同一束光產生干涉, 在相鄰的幾束光滿足條件后很容易形成旁瓣,會有多余的能量分掉探測 主能量,影響測距能力。純固態激光雷達部分技術和光通訊類似,目前 在通訊行業中 III-V 族半導體技術占主流,硅光芯片仍處于上升階段, 硅光技術有待突破。激光雷達在林業調查中擔任重要角色。機載激光雷達企業
為什么說激光雷達是自動駕駛的重要環節?昆明2D激光雷達避障
可以通過反射信號和發射信號的頻率是否相同判斷物體是否處于靜止狀態。對于逐漸靠近的物體,返回信號會產生正向多普勒頻移,對于逐漸遠離的物體,返回信號會產生反向多普勒頻移,導致頻率發生上移或下移并由此區分物體移動方向。目前TOF為市場中**為成熟的激光雷達測距方式,也是商業化激光雷達應用多的測距方式。通過監測激光發射與回波的時間差,基于光速和測量時間差計算目標距離。TOF的比較大優勢在于探測精確、性價比高、技術成熟、響應速度快。缺陷是需要算法抗干擾,并根據反射率判斷是否為偽目標,所以對算法有較高的要求。FMCW可以根據多普勒效應判斷目標移動方向,信息更豐富且對環境強光和其他激光具有很好的抗干擾性能。總體來看測距方式未來將從TOF逐漸向FMCW切換,且兩種測距方式將會在不同場景存留。昆明2D激光雷達避障
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