無人駕駛技術現如今其實非常成熟了,就以現在的技術水平看,如果把大城市復雜的交通狀況變成實驗室特定的格局,場景內有制式統一的車輛以及符合規矩的行人正常通行,那么不用方向盤,全程自動行駛的汽車當下就可以面世了。
問題就出在了汽車如何能對現實中復雜的交通狀況了如指掌,如何可以像人的眼睛和大腦一樣靈活應變。關鍵就在需要各種各樣的傳感器合作來解決,它們最終將監測到的數據傳給高精密的處理器,識別道路、標示和行人,做出加速、轉向、制動等決策。
在智能感知識別的部分,車載光學系統和車載雷達系統是保證行車安全最為重要的,目前,主流的用于周圍環境感測的傳感器有激光雷達(LiDAR)、毫米波雷達(millimeter wave)、視覺傳感器三種。
激光雷達(LiDAR),通過掃描從一個物體上反射回來的激光來確定物體的距離,可以形成精度高達厘米級的3D環境地圖,因此它在ADAS(先進駕駛輔助系統)及無人駕駛系統中起重要作用。電池電路板小編發現,從當前車載激光雷達來看,機械式的多線束激光雷達是主流方案,但受制于價格高昂的因素尚未普及開來。
在去年12月10日路測成功的百度無人駕駛汽車車身上,除了部署了毫米波雷達、視頻等感應器,其車頂就安置了一個體積較大、價值70萬余人民幣的64位激光雷達(VelodyneHDL64-E),谷歌同樣也是采用的相同高端配置激光雷達。車載激光雷達系統的優劣主要取決于2D激光掃描儀的性能。激光發射器線束的越多,每秒采集的云點就越多。然而線束越多也就代表著激光雷達的造價就更加昂貴。
就以Velodyne的產品為例,64線束的激光雷達價格是16線束的10倍。激光雷達除了成本高昂,遇到煙霧介質以及雨雪天氣中表現一般,將掣肘它的發揮。
不過作為核心傳感器,低成本方案將加速無人駕駛的到來。目前,高精度的車用激光雷達產品的生產廠商主要集中于國外,包括美國的Velodyne、Quanegy以及德國的IBEO公司等。國內的激光雷達產品目前相對落后,中國航空汽車系統控股有限公司高級專務周世寧曾表示,博世、大陸、法雷奧、英飛凌、德爾福等外資零部件企業早已搶占ADAS技術制高點,特別是在傳感器的市場布局上,我國汽車零部件企業已經輸在起跑線上了。
毫米波雷達(millimeter wave),毫米波是指30~300GHz頻域(波長為1~10mm)的電磁波,毫米波的波長介于厘米波和光波之間,因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優點。同厘米波導引頭相比,毫米波導引頭具有體積小、質量輕和空間分辨率高的特點。與紅外、激光、電視等光學導引頭相比,毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強,具有全天候(大雨天除外)全天時的特點,這能與激光雷達的作用產生互補。另外,毫米波導引頭的抗干擾、反隱身能力也優于其他微波導引頭 。
缺點是毫米波雷達由于波長原因,探測距離非常有限,也無法感知行人,而激光雷達可以對周邊所有障礙物進行精準的建模。為了克服不同缺點缺點,車企勢必要將這些傳感器組合在一起。
目前看毫米波雷達也是智能汽車ADAS系統的標配傳感器,按照目前主流分類,毫米波雷達可分為24GHz雷達和77GHz雷達。參照其特性,通常車輛周圍的車輛檢測使用24Ghz,前方車輛檢測使用77GHz。以中國的實際國情以及芯片研發進度等行業特點來看,未來三年內24GHz毫米波雷達在國內仍有市場空間。望眼全球,我國77GHz毫米波雷達的大規模應用將稍微推后。