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视力超越人类?汽车如何“看见”世界

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  [汽车之家 新能源]  过去上百年的时间里,使用双手更好的去驾驶汽车,是汽车产品发展的方向,也是汽车技术提升的方向。但当辅助驾驶功能全面进入到了汽车内以后,一台车“看”的能力,开始变得要比“开”更加关键。从我们熟知的倒车雷达,到现在的激光雷达,汽车在“看”这件事上,你知道究竟发生了哪些故事么?

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●30秒快速了解全文:

  1.从倒车雷达到激光雷达,汽车的“视力”已经进化到了什么程度?

  2.时下热门的激光雷达,怎么区分性能好坏?

  3.探测距离成绩有“猫腻”?反射率是个你必须了解的要点!

  4.未来汽车竟能实现“视野无限大”!这一天离我们还并不遥远?


汽车的“视力”是如何进化的

  虽然现在的汽车配备有内外后视镜,来帮助驾驶者扩大视野范围,但仍旧无法消灭周围存在的盲区,尤其是常见的倒车场景中,很难直接观察到车尾到障碍物的距离。这时如果汽车这个“铁疙瘩”能帮我们来“看一眼”该有多好,于是倒车雷达(超声波雷达)逐渐在汽车上实现了普及,让汽车拥有了对附近障碍物的“观察能力”。

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   这时的汽车在“看”东西时,仍旧处于一种“似是而非”的状态,甚至能把墙上画的人当成真实存在的人,对静止障碍物的识别也不太靠谱。实现自适应巡航、自动泊车基本已经达到了汽车“视力”的“天花板”,甚至还出现过撞上静止车辆、追尾前方白色货车等重大事故。对于想要追求更高级辅助驾驶功能的我们,汽车的“视力”还需要变得更强一些。

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  显然创造一个媲美人类大脑视觉功能的电脑,不是一件简单的事情,需要进行大量的训练,来教会机器人怎么从二维世界里挖掘到足够多还足够准确的信息。所以更多的车企选择了提升传感器硬件能力的路线,用一种更粗暴的方式解决“视力”问题。像小鹏、蔚来、理想等车企以及华为,纷纷将激光雷达这种更高级的传感器安装到了汽车上。

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  激光雷达的工作原理类似于打手电筒走夜路,先发射光束照亮我们面前的区域,被照射到的障碍物再将光束反射回来,由激光雷达里的接收单元接收,最后处理三维的空间信息。相比只会拍摄二维画面的摄像头,维度上的碾压能让车辆的感知能力发生质的飞跃,甚至能分辨出近处飞来的物体只是一个薄薄的塑料袋,还几乎不受光线条件的影响。

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激光雷达的核心参数

  作为车辆看世界的“眼睛”,看得清、看得全、看得远是激光雷达最重要的指标。想要看得清,被测量物体上就要有足够多的激光点,形成足够密集的点云,这一原理与屏幕的分辨率大小与清晰度的关系非常类似。而如果点云过疏,物体外形就会变形到无法辨别,甚至探测不到障碍物的存在。在这方面,最直观的指标就是角分辨率,它以角度为作为单位,数字越小代表的分辨率越高。

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  而如果角分辨率增大到0.2°,在200m距离上2个激光光束之间的距离就扩大到了200m*tan0.2°≈0.7m,这时行人、自行车、摩托车在点云里基本就是只剩一个点了,在这种情况下,真是人畜不分了。

  看得全这个要点,主要是靠激光雷达的水平垂直视场角这个参数来进行评估,体现了激光雷达的可视范围有多大。根据目前披露的信息,理想L9(参数|询价)使用的激光雷达视场角是120°(横向)×25.4°(纵向),蔚来ET7、小鹏G9和华为激光雷达都是120°(横向)×25°(纵向),大家的差距不大。

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  但车企在宣传激光雷达的探测距离时,经常会有两个成绩。比如蔚来ET7使用的激光雷达,就有500m和250m两个数值。而这两个相差一倍的数字,并不是存在什么“猫腻”,而主要跟反射率条件相关,它就像在聊电动车续航时,我们需要先明确NEDC/CLTC/等速这些工况作为前提。

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