隨著通用汽車重心逐漸轉(zhuǎn)移至 Cruise Automation,Waymo 自動(dòng)駕駛開始商業(yè)化和 BAT 在智能駕駛領(lǐng)域進(jìn)行深度布局,不難看出自動(dòng)駕駛技術(shù)成了大廠爭(zhēng)相踏入的一塊熱土,而說到自動(dòng)駕駛則離不開感知、決策和控制三大核心邏輯。這三大核心邏輯也很好理解,把車看做一個(gè)人,那感知就像人的眼睛,搜集感受周圍的情況發(fā)送給大腦,大腦接收到眼睛感知的信息后,做出規(guī)劃決策,再控制手腳來執(zhí)行大腦的指令。這三環(huán)環(huán)環(huán)相扣,缺一不可。
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*\xdg{d 我們今天先來看看第一環(huán)——感知。自動(dòng)駕駛汽車的感知元件主要有攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、
激光雷達(dá)四種,我們這次重點(diǎn)來看綜合性能最好的激光雷達(dá)。
wU|jw( Z?u}?-b1\H 激光雷達(dá)按照
機(jī)械結(jié)構(gòu)可以分為兩種,一種是機(jī)械激光雷達(dá),一種是固態(tài)激光雷達(dá)。
a9NIK/9 F ESl#.} 機(jī)械激光雷達(dá)外表上最大的特點(diǎn)就是有機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),也就是自己會(huì)轉(zhuǎn),因此個(gè)頭較大。
m"!Q5[ kLc@U~M ~I;|ipK4m 固態(tài)激光雷達(dá)其實(shí)還可以細(xì)分為 OPA、MEMS、Flash 三種線路,
原理相對(duì)抽象就不展開了,我們來籠統(tǒng)地看一下,固態(tài)激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)上最大的特點(diǎn)就是沒有了旋轉(zhuǎn)部件,個(gè)頭相對(duì)較小。
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Gs6az 奧迪 A6 車標(biāo)左側(cè)為法雷奧激光雷達(dá)
n;wViw 激光雷達(dá)幾個(gè)重要的
參數(shù)分別為測(cè)量距離、角
視場(chǎng)、測(cè)量
精度、測(cè)量速率。
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> 測(cè)量距離很好理解,最大測(cè)量距離決定了“眼睛”能看多遠(yuǎn),當(dāng)我們?cè)诟咚傩旭倳r(shí)這個(gè)參數(shù)尤為重要,能看多遠(yuǎn)決定了我們們能開太快,需要留足夠的反應(yīng)時(shí)間,自動(dòng)駕駛也是一樣。
xxA^A 3^5h:OaT 角視場(chǎng)一般有垂直角視場(chǎng)和水平角視場(chǎng),角視場(chǎng)決定了“眼睛”的視野有多大。
6-FM<@H{ KW$.Yy ~O|~M_Z 測(cè)量精度意味著“眼睛”能看得多清楚,這個(gè)精度“夠用”就行,就像我們?cè)陂_車時(shí)只需要看清周圍會(huì)對(duì)我們?cè)斐捎绊懙奈矬w就夠了,并不需要將地上的沙子、石子也看清。
@0(%ayi2Y EvH/d4V; 這里有一個(gè)關(guān)鍵值就是角
分辨率,角分辨率越小相對(duì)精度越高,舉個(gè)例子,一個(gè)角分辨率為 0.4 度的 64 線激光雷達(dá),掃描 50 米外 1.7 米的物體可以產(chǎn)生 5 條線的數(shù)據(jù),一個(gè)角分辨率為 0.33 度的 40 線激光雷達(dá),同樣的物體可以獲得 6 條線的數(shù)據(jù)。
>>|47ps3 #}l$<7ZU 測(cè)量速率決定了“眼睛”傳播給“大腦”信息的刷新速度,激光雷達(dá)感知到了有一輛車,前后兩次數(shù)據(jù)的對(duì)比可以得出這輛車是否在運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向,運(yùn)動(dòng)速度,這個(gè)速度時(shí)刻影響著大腦的判斷。
ZG-#YF.1 bOSqD[? 機(jī)械式激光雷達(dá)將激
光線束豎向排列形成一個(gè)面,通過械旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)面,掃描周圍環(huán)境即可呈現(xiàn)出三維立體圖形。我們常說的 16 線、32 線、64 線就是豎向排列線束的數(shù)量,數(shù)量越多,密度則越大,精度相對(duì)就越高,但計(jì)算機(jī)需要處理的信息量也隨著增大。
uh`5:V -ijzo%&qA &2S-scP Velodyne 64 線激光雷達(dá)“眼”里的世界
H3 -?cy 因?yàn)闄C(jī)械式激光雷達(dá)是旋轉(zhuǎn)的,所以水平視角有 360 度,能將周圍一圈都看清楚,旋轉(zhuǎn)速度也影響著掃描頻率。
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En)Ptz#0 機(jī)械激光雷達(dá)個(gè)頭較大,又有機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,所以并不能與我們常見汽車的造型完美融合,只能突兀地放在車頂,看起來并沒有未來的感覺。
A1r%cs _>ZC;+c? HJBGxyw 固態(tài)激光雷達(dá)因?yàn)闆]有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所以水平視角非常有限,需要在不同方向布置多個(gè)固態(tài)激光雷達(dá),優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快,精度較高,而且個(gè)頭相對(duì)較小,便于藏在車身內(nèi)。
X&IT s Ve${g`7& -*Tf.c 速騰聚創(chuàng)固態(tài)激光雷達(dá)
|=07n K2 那么那里才能看到呢?
)O5@R 國(guó)內(nèi)外做激光雷達(dá)比較有名的廠家主要有 Velodyne、Quanergy、LeddarTech、速騰聚創(chuàng)、北科天繪、禾賽科技等等。
rT\~VJ>+i c91^7@Xv 其中起步最早、做的最大的就是 Velodyne,主攻機(jī)械激光雷達(dá),其 64線、32 線、16 線激光雷達(dá)售價(jià)分別為 8 萬美元、4 萬美元、8 千美元,這還只是沒有加稅和運(yùn)費(fèi)的價(jià)格,是不是很夸張,即使這樣依舊包攬了全球車企 70% 以上的訂單,新出的 128 線的價(jià)格就留給大家發(fā)揮想象吧。還有一個(gè)困擾著 Velodyne 的問題就是產(chǎn)能,由于激光雷達(dá)制造精度要求高,Velodyne 64 線產(chǎn)品發(fā)貨周期接近四個(gè)月,實(shí)屬有錢都難買。
g/}d> 6 v|KIVBkbT K1o>>388G 百度的 Apollo 使用的就是 Velodyne 的激光雷達(dá)。
%a|Qw(4\ <B>hvuCoH EIfqRRTA 今年 11 月百度世界大會(huì)上公布了和一汽合作的無人駕駛乘用車,并宣布要在 2019 年實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn),雖然在外觀上已經(jīng)與車體融合,但距離被消費(fèi)者認(rèn)可還有一定距離。