技术交流
激光雷达在自动驾驶中的应用
2022-09-07
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随着人工智能的发展,自动驾驶技术也在快速地发展,辅助于自动驾驶的相关感知硬件也得以快速发展。

传统的开车方式需要用人眼观察四周的路况,自动驾驶通过感知硬件来感知周围的路况,减轻了人眼的压力。

目前应用于汽车上的感知硬件有:摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达等。

激光雷达作为新崛起的感知硬件,通过发出激光测量周围物体的距离,激光线束越多越密,感知的细节和范围就越多,通过激光的扫描转动,还可以得到目标区域的三维形态。

摄像头类似人眼观察周围,是目前自动驾驶中应用最广的感知硬件,系统算法对摄像头看到的图像进行分析,双目摄像头还能像人的两眼一样分析出前方物体的距离。视觉非常依赖算法,算法则需要海量数据,门槛极高,另外,摄像头受环境因素影响较大,比如能见度、逆光等。

毫米波雷达在自动驾驶中应用广泛,它能在恶劣天气正常工作,还能更直接地判断其他车辆行驶速度,但精度有限,对物体的具体轮廓甚至垂直高度都难以判断,对小尺寸的物体判断则更加模糊。

超声波雷达一直被广泛使用在倒车上,一种安装在汽车前后保险杠上,用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达,也称UPA;另一种安装在汽车侧面,用于测量侧方障碍物距离的超声波雷达,也称APA。超声波测距方法简单,成本低,在短距离测量中优势大,但在高速情况下测量距离有一定的局限性,无法跟上汽车的车距实时变化,误差较大,远距离测量时回波信号会比较弱,测量精度不好。

相比摄像头、毫米波雷达、超声波雷达,激光雷达探测精度达到厘米量级,能准确感知物体的三维信息,识别物体的具体轮廓和距离等,还不会漏判误判,有效探测距离也更远。

激光雷达对工作环境要求比较高,不适合作为单独的感知硬件,但其与摄像头、毫米波雷达等配合使用可以得出更全面的周边环境信息,对自动驾驶路径的规划和安全性帮助极大。

当前形势下,系统算法还未升级,仅依赖摄像头存在较大安全隐患,而激光雷达作为自动驾驶感知硬件正好可以与之互补。自动驾驶时代的到来,让激光雷达又有了一个使命。


参考文献:

https://blog.csdn.net/zhouyy858/article/details/102658020

https://zhuanlan.zhihu.com/p/370264118

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