激光雷達快速成為汽車安全的未來
2021-08-25
盡管領先的原廠零件制造商做出了努力,但全自動(“4級”)汽車還沒有到來。當行業仍在努力讓4級車輛上路時,消費者對更先進的高級駕駛輔助系統(ADAS)的興趣不斷上漲,哪怕是自動化程度比較低的車輛。
之前與汽車自動駕駛技術有關的激光雷達在ADAS車輛安全方面發揮著越來越重要的作用。事實上,消費級汽車現在可以開始從激光雷達中獲益,其卓越的感知能力已被證明有助于顯著降低事故的頻率和嚴重性。
目前的傳感器技術,包括攝像頭和雷達,已經支持了幾代汽車的ADAS,在許多情況下都被證明是有效的。然而,就其工作方式的本質而言,它們有一些限制導致提供準確、防錯的感知能力下降,從而留下了重大的事故風險。
首先是攝像頭。他們最大的限制之一是依賴良好的照明和環境。他們的性能在夜間、陽光直射和惡劣天氣下會受到負面影響。另一個限制是它們提供的是2D成像,會使駕駛者很難確定道路上物體的精確3D尺寸、位置和速度。隨著計算機視覺的發展,這能夠得到一定程度的改善,但是目前的算法有很多局限性。
雷達是一種3D傳感技術,在各種光照和環境條件下表現良好,但缺乏精確目標檢測、跟蹤和分類所需的空間分辨率。例如,雷達可能能夠告訴駕駛員在幾百英尺外有一個物體,但不能提供足夠準確的數據來幫助確定它是什么類型的物體,或者它實際上是否與駕駛員在同一車道上或在路肩上。因此,僅依賴雷達和攝像頭的ADAS存在很高的誤報和漏報率,導致汽車行業時刻存在一個巨大的缺陷,即從近距離到遠距離的精確感知。
激光雷達被認為是另一雙可靠的“眼睛”,是填補這一空白的完美技術。激光雷達不是在每個方面都優于相機或雷達,而是通過解決相機和雷達面臨的特定挑戰來補充強大的傳感器套件。激光雷達作為其自身的照明源,使其能夠在各種照明、天氣和環境條件下工作。與繁雜的相機圖像不同,激光雷達數據提供了高濃度的有用數據,以提供真正的三維信息,包括距離、維度和速度。
直射的強光會使攝像頭嚴重失明,但幾乎不會影響激光雷達的性能。
激光雷達還可以檢測物體的表面反射率,幫助確定它是什么類型的物體。激光雷達即使在遠距離也具有高角度分辨率,提供了真正將ADAS提升到全新安全自主水平所需的高精度感知。無論是什么等級的自動駕駛汽車,激光雷達應該與攝像頭和雷達攜手合作,保護每一輛車。
然而,由于對激光雷達的高成本和低可靠性存在普遍誤解,它的好處尚未能完全展現給許多汽車制造商,更不用說消費者了。好消息是,使用正確的技術,低成本、可靠的ADAS激光雷達實際上是可以實現的。雖然一些激光雷達技術競相提供最長的距離或最高的分辨率,但它們遠未達到大眾市場的可擴展性。理想的ADAS激光雷達必須在性能、可靠性和成本之間取得適當的平衡。換句話說,這需要選擇一個成熟的和經過驗證的技術路徑,并有一個可以使用廉價和容易獲得的組件大量制造這樣模塊化的設計。
像普通的汽車部件一樣,ADAS激光雷達應該具有經過驗證的汽車級可靠性。只有一些專注于ADAS市場的激光雷達供應商做到了這一點。此外,他們還設法減小了激光雷達的尺寸和功耗,以實現無縫的多位置車輛集成。到2023年,消費者將能夠購買到裝配激光雷達的日常乘用車,這些雷達隱蔽,幾乎不可見。然而,他們會注意到激光雷達感知帶來的安全水平的顯著提高。
來源:wardsauto
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