[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 4月18日,,上海國際汽車工業(yè)展覽會在國家會展中心盛大開幕,,在36萬平方米的區(qū)域內(nèi),,共展出車型1200個(gè)(其中新能源車型186個(gè)),可謂聲勢浩大,。本次車展除了整車外,,車載傳感器也同樣極具關(guān)注度,特別是近兩年火爆車圈的激光雷達(dá),,更是大面積“上車”,,那么為什么眾多車企都選擇了激光雷達(dá)呢?難道純視覺方案真的錯(cuò)了嗎,?
在2021年的上海車展上,,激光雷達(dá)曾是當(dāng)時(shí)全場矚目的焦點(diǎn),車企紛紛宣布激光雷達(dá)上車,;2022年,,配備激光雷達(dá)的車型量產(chǎn)并開始交付;到了2023年,,激光雷達(dá)已經(jīng)成為潮流,。在本屆上海車展上,配備激光雷達(dá)的車型也再創(chuàng)新高,。(數(shù)據(jù)可能有缺失)
從數(shù)據(jù)來看,,越來越多的傳統(tǒng)品牌正在相繼入局,使得激光雷達(dá)這塊香餑餑的分食者飛速增加,,的確,,在這塊剛剛興起的市場中,誰率先上車,那么誰就有可能占據(jù)更多的資源和市場,。當(dāng)然,,“上車”激光雷達(dá)一方面是為了掙錢,另一方面我們也可以看到,,傳統(tǒng)駕駛輔助方案也確實(shí)出現(xiàn)過不少問題,。
根據(jù)事故記錄,一輛特斯拉Model S在開啟FSD駕駛輔助功能后進(jìn)入隧道,,同時(shí)車輛發(fā)出變道信號,,并向快車道移動并線。但是這臺特斯拉在沒有任何征兆的情況下突然剎停,,并且車輛前方?jīng)]有任何障礙物和汽車,,這也是傳說中的“幽靈剎車”。
無獨(dú)有偶,,去年8月寧波一輛小鵬P7在開啟駕駛輔助的情況下,,與前方車輛故障人員發(fā)生碰撞,并且發(fā)生了人員傷亡,,事故發(fā)生時(shí)小鵬P7并沒有任何減速跡象,。
在這里并不是想強(qiáng)調(diào)激光雷達(dá)有多好,傳統(tǒng)的毫米波+攝像頭的方案就不好,,更不是說配備了激光雷達(dá)就萬無一失,,激光雷達(dá)只是駕駛輔助的冗余方案,是能夠提高駕駛安全性的一種手段,。這想必就是激光雷達(dá)熱起來的原因吧,!
● 激光雷達(dá)的前世今生
可惜伽利略不僅沒能計(jì)算出光速,甚至也沒能判斷出光速是不是有限的,,對于這樣的技術(shù)手段而言,,光速實(shí)在太快了。
根據(jù)材料的不同,,還可以得到從紫外線(10-400nm)到可見光(390-780nm)再到紅外線(760-1000000nm)波段內(nèi)的不同激光,。
后來,激光雷達(dá)經(jīng)過不斷的發(fā)掘和進(jìn)化,,人們還發(fā)現(xiàn)通過密集的激光束可以將被測物體的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行精準(zhǔn)還原,因此在測繪和建模等場景下也會使用激光雷達(dá),。那么激光雷達(dá)是什么時(shí)候和自動駕駛牽上線的呢,?
● 自動駕駛時(shí)代的到來
2005和2006年,Velodyne帶著裝有激光雷達(dá)的無人駕駛車再度參加了DARPA比賽,,成績雖然一般,,但卻讓Velodyne的名字響徹了比賽現(xiàn)場。
從那時(shí)起,Velodyne已經(jīng)成為了專業(yè)的激光雷達(dá)供應(yīng)商,,主推64線激光雷達(dá)產(chǎn)品,,從2010年開始,谷歌也開始選用Velodyne的激光雷達(dá)產(chǎn)品,。隨著Velodyne的橫空出世,,像法雷奧、禾賽科技,、Luminar,、圖達(dá)通、速騰聚創(chuàng)以及華為等企業(yè)也相繼入局,,這也讓激光雷達(dá)的成本得以大幅降低,。
雖然激光雷達(dá)的價(jià)格已經(jīng)低了不少,但裝車成本依然很高(早期約70萬人民幣,,現(xiàn)在約8萬人民幣),,因此馬斯克提出了純視覺+高精地圖的方案,這也是純視覺路線與激光雷達(dá)路線大戰(zhàn)的開始,。
● 激光雷達(dá)為何“一夜爆紅”,?
早在2004年,自動駕駛所依賴的傳感器如毫米波雷達(dá),、超聲波雷達(dá)還有攝像頭等就都已經(jīng)出現(xiàn),,它們成本更低、技術(shù)更成熟,,并且激光雷達(dá)能做到的事情它們也可以,,那為啥非要用激光雷達(dá)呢?
而視網(wǎng)膜只要升溫10℃就會損傷感光細(xì)胞,,造成失明,。所以波長905nm的激光雷達(dá)為了避免傷害人眼,發(fā)射功率和探測范圍都要進(jìn)行削弱,。
相比之下,,如視覺算法判斷失誤,那么駕駛行為就是要么保守讓路,,要么激進(jìn)跟車,,與鄰車并進(jìn)時(shí),可能會導(dǎo)致急剎或點(diǎn)剎等行為,。
● 激光雷達(dá)的分類(按結(jié)構(gòu))
這種激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行較為全面的覆蓋,、抗光干擾能力強(qiáng)還有能夠承受高激光功率;缺點(diǎn)是機(jī)械磨損大,,不利于長期使用,、當(dāng)光線通過每個(gè)棱鏡表面時(shí)短時(shí)間內(nèi)會接收不到信號,、發(fā)射和接收模塊必須足夠精準(zhǔn),這就導(dǎo)致難以大規(guī)模量產(chǎn),。
Flash閃光激光雷達(dá)的原理和上面三種完全不同,,它的工作原理并不是通過掃描,而是在極短時(shí)間內(nèi)向特定方向發(fā)射出能夠覆蓋該區(qū)域的激光,,并通過高靈敏度的接收器對環(huán)境進(jìn)行繪制,,原理類似于拍照。
MEMS激光雷達(dá)由于取消了馬達(dá)和多棱鏡等較重的配件,,因此激光雷達(dá)的尺寸也得以大幅降低,,同時(shí)控制微振鏡就能調(diào)整覆蓋區(qū)域,進(jìn)而減少了激光器數(shù)量,,也能夠降低成本,。
棱鏡激光雷達(dá)只要把兩面棱鏡的速度控制得當(dāng),幾乎可以完美掃描整片區(qū)域,,但車規(guī)級激光雷達(dá)并不存在長時(shí)間掃描的情況,,因此為了彌補(bǔ)點(diǎn)云稀疏的弊端,像小鵬P5就在車頭兩側(cè)分別配備了一顆棱鏡激光雷達(dá),。
● 激光雷達(dá)還有哪些應(yīng)用場景,?
● 全文總結(jié)
激光雷達(dá)為什么這么火?其實(shí)從本質(zhì)來看還是車企之間的“內(nèi)卷”,,畢竟從目前的輔助駕駛等級來看,,激光雷達(dá)暫時(shí)還不能發(fā)揮全部功用,但也正因?yàn)閮?nèi)卷,,讓激光雷達(dá)這樣的小眾產(chǎn)品隨汽車消費(fèi)市場走進(jìn)尋常百姓家,,未來也有可能繼續(xù)延伸到更多的生活場景中,這么來看,,這樣的結(jié)果似乎也不算太壞,。作為消費(fèi)者,如果您想要嘗鮮那么現(xiàn)在入手也未嘗不可,;如果您選擇觀望,,那就靜觀其變,但毋庸置疑的是,,激光雷達(dá)的到來似乎正在潛移默化的改變著我們的生活,。(圖/文 汽車之家 鄭晨)
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