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自动驾驶的中流砥柱 聊传感器激光雷达

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  [汽车之家 技术]  前几天,我们报道了百度Apollo投放无人驾驶物流车进入武汉医院的新闻,有网友评论这种模式值得推广,也有网友问无人车身上圆柱形的零部件都是啥,看到这里我想起以前网友们也曾经在文章里问过我相关的问题,尤其不清楚自动驾驶车顶的“大圆柱”到底是何方神圣,鉴于此,那么这篇文章我们就为大家做个科普,聊聊无人车上最重要的传感器,整篇文章以科普为主,不会涉及过于深入的原理,请各位网友放心“食用”。 

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在这篇文章中你将会看到:

1)无人驾驶传感器的种类;

2)分分钟了解激光雷达的详细分类;

3)传感器有哪些脑洞大开的布置方式。


一、无人车是如何“看到”周围的?

  聊感知,你得知道无人驾驶车都会有哪些传感器。无人车的造型看起来各有特色,但本质是通过一系列不同的传感器作为自己眼睛、耳朵来对外面的世界进行观察,而这些传感器也确实是无人驾驶研究中的重要一环。

  从感知类型上看大概可以分为视觉类、感知类和定位类。

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  从近到远,分别是超声波雷达-激光雷达-毫米波雷达,而这些不同种类的雷达中,激光雷达显然拥有十分重要的地位。毫米波雷达虽然可以对更远的障碍物进行判断,但很显然它的局限性较大,比如路牌,红绿灯,或者横在道路上的货车车厢等,毫米波雷达是无法对不同水平面上的物体进行有效识别。但激光雷达并不存在这个问题,它的优势在于精确获得前方物体的三维位置信息,同时不受光线等环境因素的影响,因此激光雷达是高精度识别的必须产品。

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  这个地图会和云端的高精度地图进行匹配来定位车辆,同时还要识别行人、车辆、车道线,以及沿途的车辆和环境等,所以激光雷达在整个无人车的传感器中都是举足轻重。

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  这些不同的传感器各具有不同的优势和缺陷,因此科技公司们在开发无人车或者自动驾驶系统时,通常采用多种传感器结合的方式,而最终的展现形式就是现在我们在电视上看到的那样。

二、最贵的传感器——激光雷达

   前面我们已经大概了无人车的基本传感器组成,下面我们来看看这些传感器里面的必需品也是最昂贵的部分:激光雷达。

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  激光雷达可以按照不同功能进行分类,目前在汽车领域主要按照有无机械旋转部件进行分类,一般分有旋转机械部件的机械式激光雷达和固态激光雷达

1)成本较高、产量受限的机械式激光雷达

  机械激光雷达由光电二极管、MEMS发射镜、激光发射接收器等部件组成,我们所谓的“机械”就是指可以进行360°旋转的并能控制发射角度的MEMS发射镜。

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  不过机械式激光雷达的缺点也明显:首先是机械旋转机构精度、可靠性要求高,硬件内部的每一条线都有一对激光发射器和接收器组成,为保证精确测距,需要保证激光在完成这100-200米的路程后,刚好能让发射出去的激光要被成对的接收器收到,产品难度较高;目前订单量较小,激光雷达都是采用手工制作,需要将发射和接收模块进行精密光学对准装配,工作繁复,工作量大,大批量生产难度大。

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