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无人驾驶黑科技:毫米波雷达穿透力强,激光雷达精度高

2016年10月28日 16:53 次阅读

  传统激光雷达产品短期内还难以摆脱高成本的制约,这样一来价格优势更加明显的固态激光雷达和毫米波雷达,不仅可以在性能上实现互补,还可以大大降低使用成本,这样一来或许可以为无人驾驶的开发提供一个新的选择。

  激光雷达

  上周,特斯拉发布了一条最新消息,当前所有在产车型(包括即将上市的Model 3)都将搭载Autopilot2.0硬件,并且新的自动驾驶系统可以实现最高级别自动驾驶(Level 5)。

  这套硬件中,除了8个摄像头和12个全新超声波传感器之外,一个前向探测雷达引起了镁客君的注意。经研究,特斯拉上所使用的探测雷达为毫米波雷达,而非其他主流无人驾驶研发中所使用的激光雷。那么问题来了:毫米波雷达是否能够胜任激光雷达的工作,成为一种实现无人驾驶更加低成本的解决方案?

  精度上的差异,让毫米波雷达性能不及激光雷达

  无人驾驶技术想要真正上路行驶,最关键的技术难点就在于汽车如何能对现实中复杂的交通状况了如指掌,这样一来就必须使用雷达装置。现阶段主流无人驾驶研发技术中,都选择了激光雷达,而一向“不走寻常路”的马斯克选择使用毫米波雷达。那么,两种类别的雷达技术究竟有什么区别?

  激光雷达精度更高,但价格昂贵

  激光雷达

  激光雷达主要是通过发射激光束,来探测目标的位置、速度等特征量。车载激光雷达普遍采用多个激光发射器和接收器,建立三维点云图,从而达到实时环境感知的目的。从当前车载激光雷达来看,机械式的多线束激光雷达是主流方案。

  激光雷达的优势在于其探测范围更广,探测精度更高。但是,激光雷达的缺点也很明显:在雨雪雾等极端天气下性能较差;采集的数据量过大;十分昂贵。

  目前百度和谷歌无人驾驶汽车车身上的64位激光雷达,售价高达70万元人民币。激光发射器线束的越多,每秒采集的云点就越多,探测性能也就更强。然而线束越多也就代表着激光雷达的造价就更加昂贵,64线束的激光雷达价格是16线束的10倍。

  毫米波雷达受制于波长,探测效果欠佳

  激光雷达

  作为ADAS不可或缺的核心传感器类型,毫米波雷达从上世纪起就已在高档汽车中使用,技术相对成熟。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点,且其引导头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。此外,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,相比于激光雷达是一大优势。

  而毫米波雷达的缺点也十分直观,探测距离受到频段损耗的直接制约(想要探测的远,就必须使用高频段雷达),也无法感知行人,并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模。

  受益于技术相对成熟,毫米波雷达在单价方面,只能算是激光雷达的九牛一毛,单体价格大约在100美元左右。并且车载毫米波雷达的市场需求也相对更多,带来的规模效益有望进一步拉低成本。

  固态激光雷达与毫米波雷达相结合或许是个不错的选择

  现阶段无人驾驶领域,用于周围环境感测的主流传感器有激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器三种。摄像头作为视觉传感器的载体,已经成为无人驾驶汽车的核心硬件之一,可以说是必不可少的,而雷达设备则是萝卜青菜各有所爱。

  激光雷达

  除了前面提到的百度和谷歌之外,福特以及奥迪这类的传统车厂也选择的激光雷达,而非特斯拉选择的毫米波雷达。值得注意的是,传统车厂所选择的激光雷达种类是混合固态激光雷达。

  相对于传统360度机械旋转激光雷达来说,固态激光雷达采用基于电子部件进行数据读写的方案,去除了机械旋转部件。这样一来,其成本可大幅降低至200美元左右,并且在保证性能的情况下,缩小的体积可将其集成至传统汽车的外观中。

  激光雷达

  那么混合固态雷达又是什么样的结构呢?虽然从外观上看不到传统激光雷达的旋转机制,但是为了360全视角,其内部实际上仍然存在一些机械旋转部件。只是这套机械旋转部件做的非常小巧并且藏在机身内部而已。所以,为了和固态激光雷达区分开来,取名混合固态激光雷达。

  目前激光雷达初创公司Velodyne,以及德国的Ibeo激光雷达公司都有相关的混合固态激光雷达产品。目前来看,Velodyne研发的混合固态激光雷达的售价依旧高达7999美元,但福特方面宣称量产后的售价将控制在500美元左右。

  激光雷达

  不过,固态激光雷达依然无法解决极端气候下,无法施展性能的弊端。所以说,将全天候工作的毫米波雷达相结合的话,必然可以大大提升无人驾驶汽车的探测性能,顺便可以摆脱传统激光雷达如全家桶一样,立在车顶而影响美观。

  国内的毫米波雷达技术相对成熟,激光雷达领域还有空缺

  激光雷达的核心技术大部分还掌握在国外企业,比方说硅谷初创公司Velodyne、德国的Ibeo以及研发出世界首款固态激光雷达的Quanergy。

  国内目前在做激光雷达的企业也有10家左右,但是大多数的应用领域大气污染检测和三维测绘,专注于车载激光雷达研发的为数不多,主要有护航实业、镭神智能和思岚科技这三家。由于受限于技术实力,在无人驾驶领域国内的激光雷达公司普遍缺乏话语权,这也使得国内无人驾驶的应用研发和产业生态面临许多挑战。

  激光雷达

  而毫米波雷达则受益于ADAS的飞速发展,虽然此前由于国外零部件巨头在毫米波雷达核心技术后端的控制系统上并不放手,但国内的研发企业近些年已经成功突破核心技术,国产化产品也指日可待。目前,华域汽车国内以华域汽车为代表的一部分企业在24Ghz雷达研发已有较多积累,产品即将问世。而北京行易道研制的77GHz的毫米波雷达,已经成功搭载于被北汽无人驾驶汽车。

  结语

  由此可见,传统激光雷达产品短期内还难以摆脱高成本的制约,这样一来价格优势更加明显的固态激光雷达和毫米波雷达,不仅可以在性能上实现互补,还可以大大降低使用成本,这样一来或许可以为无人驾驶的开发提供一个新的选择。

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如果现在我们已经处于20年以后了,人们会怎么说呢?可能会说,天呀,我真希望2017年活在这个世界上去...

发表于 2018-03-21 14:59 752次阅读
无人驾驶时代真的来了!上海打响第一枪

中国已经开始研究6G

2018年两会期间,央视新闻新媒体重磅推出系列访谈节目《部长之声》,记者带着网友们最关心的问题采访工...

发表于 2018-03-21 09:44 614次阅读
中国已经开始研究6G

CMOS图像传感器将服务于感知领域 激光雷达(L...

在快速发展的工厂自动化、物联网和自动驾驶车辆市场上,CMOS图像传感器似乎扮演的角色不再是人类消费品...

发表于 2018-03-20 17:14 127次阅读
CMOS图像传感器将服务于感知领域 激光雷达(L...

新型激光系统让自动驾驶汽车可看穿角落盲区

当前已经上路测试的许多无人驾驶汽车,已经配备了基本的环境感知与紧急避让功能。但是对于一些潜在不可见的...

发表于 2018-03-20 09:38 364次阅读
新型激光系统让自动驾驶汽车可看穿角落盲区

从射频角度来看车用雷达若干设计方案

分享到 车用雷达 技术方兴未艾。无论是于现阶段之盲点侦测,抑或是发展中的自动驾驶控制,高性能、高可靠...

发表于 2018-03-20 09:34 333次阅读
从射频角度来看车用雷达若干设计方案

华为三大突破:5G芯片 手机实现无人驾驶 空中取...

开年不平静!华为扔出三颗炸弹,不留任何喘息机会! 第一颗永不断电 无线电充电 当今手机,最需要突破的...

发表于 2018-03-19 14:24 1304次阅读
华为三大突破:5G芯片 手机实现无人驾驶 空中取...

从5G无人驾驶到无线动态充电 你想了解的MWC汽车黑科技都在这了

发表于 2018-03-19 11:50 349次阅读
从5G无人驾驶到无线动态充电 你想了解的MWC汽车黑科技都在这了

上海打响无人驾驶汽车第一枪

一还没考驾照?还没想买车?!未来,你或将无照可考、无车可驾、无路可开!不信?看看刚刚传来的这个大消息...

发表于 2018-03-19 11:35 649次阅读
上海打响无人驾驶汽车第一枪

李彦宏眼中的无人驾驶汽车是怎么样的?

记者提问:去年您乘坐无人驾驶汽车上了北京五环,并且为此吃到了罚单,百度公布了无人车量产计划,请问计划...

发表于 2018-03-18 10:52 160次阅读
李彦宏眼中的无人驾驶汽车是怎么样的?

霍金离世对无人驾驶的预言可不可信?

抛开霍金在物理学上取得的成就,他的另一个身份是,全世界最著名的渐冻症患者。21岁以后的人生,霍金始终...

发表于 2018-03-18 10:50 987次阅读
霍金离世对无人驾驶的预言可不可信?

昆虫触发的无人驾驶基于热的碰撞检测技术

近期,一项旨在提高 无人驾驶 汽车的安全性研究项目的灵感就来源于昆虫。据了解,该项目将开发一个小型的...

发表于 2018-03-18 10:06 88次阅读
昆虫触发的无人驾驶基于热的碰撞检测技术

前滴滴研究院创始院长何晓飞创办无人驾驶公司

据知情人士透露,前滴滴研究院创始院长何晓飞离开滴滴后去向已定,创办无人驾驶货车公司。据悉,该公司的无...

发表于 2018-03-16 12:12 401次阅读
前滴滴研究院创始院长何晓飞创办无人驾驶公司

5g还未正式提为商用,有人却开始研究6g原因是什...

随着移动通讯使用领域扩大,除了解决人与人之间的无线通信、无线上网问题外,还要解决物与物、物与人之间的...

发表于 2018-03-15 17:05 647次阅读
5g还未正式提为商用,有人却开始研究6g原因是什...

前沿科技亲密接触 那些你不知道的汽车雷达测试

时至今日,现代车辆通常配备有各种传感器,以使驾驶更容易和安全,所以使得先进驾驶辅助系统(ADAS)成...

发表于 2018-03-15 16:17 552次阅读
前沿科技亲密接触 那些你不知道的汽车雷达测试

MEMS与超透镜相结合,在传感器中操控光线

美国能源部阿贡国家实验室与哈佛大学的研究人员进行合作,首次将在光通信、生物成像、激光雷达系统中广泛应...

发表于 2018-03-15 16:06 651次阅读
MEMS与超透镜相结合,在传感器中操控光线

无人驾驶推进时间表及五大技术领域关键节点

本文援引莫尼塔财新智库的一篇研究,系统梳理了无人驾驶各关键技术节点以及其成熟时间。”

发表于 2018-03-15 08:58 680次阅读
无人驾驶推进时间表及五大技术领域关键节点

自动驾驶首份评测报告:技术快速成熟带来自由 但“...

自动驾驶车辆可以大大减少道路交通事故的伤亡。据WHO统计,全球每年约有1.25亿人死于此类事故,人群...

发表于 2018-03-14 15:08 171次阅读
自动驾驶首份评测报告:技术快速成熟带来自由 但“...

自动驾驶万亿量级市场下的“中国速度”

未来的城市里到底会出现多少种智能汽车,谁都无法明确地估量。只能确定的是,全世界都在大张旗鼓地步入“无...

发表于 2018-03-14 14:55 223次阅读
自动驾驶万亿量级市场下的“中国速度”

Cortex-A53嵌入式处理器平台上实现激光雷...

移动底座和激光雷达与Cortex-A53平台都是通过串口来通信的。在基于Cortex-A53处理器的...

发表于 2018-03-13 09:15 469次阅读
Cortex-A53嵌入式处理器平台上实现激光雷...

自动驾驶视觉系统的激光雷达全球代表厂商汇总

在关乎自动驾驶视觉系统的所有传感器当中,激光雷达可谓是最不可或缺的一个。受全球自动驾驶战场持续火热的...

发表于 2018-03-11 22:06 253次阅读
自动驾驶视觉系统的激光雷达全球代表厂商汇总

无人驾驶带动的产业,一场行业变革前夕的预见

未来无人驾驶汽车技术成熟后,不仅在交通领域,在快餐、房地产、酒店、航空等多个领域都将发生翻天覆地的变...

发表于 2018-03-11 10:00 1124次阅读
无人驾驶带动的产业,一场行业变革前夕的预见

汽车商业运营领域的竞争与合作_汽车无人驾驶谁跑得...

在无人驾驶领域,互联网企业技术升级、上路测试的声音此起彼伏,似乎已经走在了传统车企的前面,大有引领行...

发表于 2018-03-11 09:04 98次阅读
汽车商业运营领域的竞争与合作_汽车无人驾驶谁跑得...

BTV新闻 | 恒润科技无人驾驶技术将改变汽车行业生态

发表于 2018-02-24 11:22 434次阅读
BTV新闻 | 恒润科技无人驾驶技术将改变汽车行业生态

激光雷达的核心重要指标到底是什么?

发表于 2018-02-07 13:40 815次阅读
激光雷达的核心重要指标到底是什么?

一文详解激光雷达核心指标,实用性和可靠性第一

发表于 2018-02-02 14:06 721次阅读
一文详解激光雷达核心指标,实用性和可靠性第一

都无人驾驶了,DXP自动布线为何这么难?

发表于 2018-01-30 20:12 252次阅读
都无人驾驶了,DXP自动布线为何这么难?

无人驾驶汽车离我们还有多远?

发表于 2018-01-29 15:37 651次阅读
无人驾驶汽车离我们还有多远?

北醒固态激光雷达,欢迎坛友看看

发表于 2018-01-26 09:19 351次阅读
北醒固态激光雷达,欢迎坛友看看

固态设计激光雷达

发表于 2018-01-25 09:41 573次阅读
固态设计激光雷达

北醒固态激光雷达

发表于 2018-01-25 09:38 503次阅读
北醒固态激光雷达

北醒固态设计激光雷达

发表于 2018-01-25 09:36 510次阅读
北醒固态设计激光雷达