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汽車制造

汽車(超聲波、毫米波、激光)雷達(dá)之間的簡單區(qū)別

星之球科技 來源:百度2021-06-01 我要評論(0 )   

現(xiàn)在汽車越來智能了,各種輔助駕駛功能也是越來越先進(jìn)了,但實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)的功能就離不開汽車?yán)走_(dá)這個(gè)東西,今天與大家分享一下雷達(dá)相關(guān)的問題。汽車?yán)走_(dá)是用于汽車或其...

現(xiàn)在汽車越來智能了,各種輔助駕駛功能也是越來越先進(jìn)了,但實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)的功能就離不開汽車?yán)走_(dá)這個(gè)東西,今天與大家分享一下雷達(dá)相關(guān)的問題。

汽車?yán)走_(dá)是用于汽車或其他地面機(jī)動(dòng)車輛的雷達(dá),它包括基于不同技術(shù)(比如激光、超聲波、微波)的各種不同雷達(dá),有著不同的功能(比如發(fā)現(xiàn)障礙物、預(yù)測碰撞、自適應(yīng)巡航控制),以及運(yùn)用不同的工作原理(比如脈沖雷達(dá)、FMCW雷達(dá)、微波沖擊雷達(dá))。

今天主要分享汽車?yán)走_(dá)基于不同技術(shù)的超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)這三種常見情況,其他的分類區(qū)別后續(xù)再找機(jī)會(huì)跟大家分享。

超聲波雷達(dá)是通過超聲波發(fā)射裝置向外發(fā)出超聲波,再利用接收器接收反射回來的超聲波時(shí)間差來測算距離。

一般來說,頻率越高靈敏度越高,而水平與垂直方向的探測角度就越?。ㄊ褂梅秶?0KHz/48KHz/58KHz)。

其探測距離在0.1-3米之間時(shí)精度較高,目前有部分測量側(cè)方障礙物的超聲波雷達(dá)其測距達(dá)到了7米,超聲波雷達(dá)現(xiàn)在主要應(yīng)用在倒車?yán)走_(dá)、自動(dòng)泊車等功能上。

超聲波雷達(dá)容易受天氣情況影響,不同天氣的傳播速度不同,車速較快時(shí)誤差較大,另外就是超聲波散射角度大,不利于較遠(yuǎn)距離的回收信號傳播;但其也有成本低、穿透性強(qiáng)、防水、防塵等優(yōu)勢。

毫米波雷達(dá),是工作在毫米波波段探測的雷達(dá)(使用范圍:30~300GHz頻域,波長為1~10mm),毫米波的波長介于微波和厘米波之間,因此毫米波雷達(dá)兼有微波雷達(dá)和光電雷達(dá)的一些優(yōu)點(diǎn)。

測距原理是把無線電波(雷達(dá)波/電磁波)發(fā)射出去,根據(jù)接收回波與發(fā)送之間的時(shí)間差測得目標(biāo)位置距離數(shù)據(jù)。

一般的探測距離在0-200米之間,與紅外、激光、電視等光學(xué)導(dǎo)引頭相比,毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng),具有全天候(大雨天除外)全天時(shí)的特點(diǎn),毫米波導(dǎo)引頭的抗干擾、反隱身能力也優(yōu)于其他微波導(dǎo)引頭 。

但毫米波雷達(dá)在雨、霧和濕雪等高潮濕環(huán)境的衰減,以及大功率器件和插損的影響會(huì)降低毫米波雷達(dá)的探測距離;樹叢穿透能力差,相比微波,對密樹叢穿透力低;元器件成本高,加工精度相對要求高,單片收發(fā)集成電路的開發(fā)相對遲緩,需要與攝像頭互補(bǔ)使用。

激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng),激光雷達(dá)也稱光學(xué)雷達(dá)。

其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去,光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。

因?yàn)楦鞣N物體的反射角度不同,所以連車道線和路面也都可以區(qū)分開來,只有那些被遮擋的物體光束是無法探測;由于光速是我們目前已知的最快速度,因此激光雷達(dá)也是所有雷達(dá)中傳播速度最快的。

激光雷達(dá)大面積商用還存在一些問題,百度集團(tuán)資深副總裁、智能駕駛事業(yè)群總經(jīng)理李震宇前不久還公開表示:“激光雷達(dá)目前存在挑戰(zhàn):一是車規(guī)級產(chǎn)品難度高,二是成本高,三是壽命短?!?/p>

兩年前,特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克在某論壇上公開說的一句“誰用激光雷達(dá)誰是傻子”,所以特斯拉車型上至今仍沒有采用激光雷達(dá),但國內(nèi)越來越多的智能汽車已經(jīng)配裝激光雷達(dá)。

上海車展上亮相的蔚來ET7,將激光雷達(dá)融入車頂中部,視角同樣可以全面觀察前方目標(biāo),其使用的是圖達(dá)通(Innovusion)產(chǎn)品,據(jù)說可實(shí)現(xiàn)500米遠(yuǎn)距離探測。

小鵬P5自動(dòng)駕駛系統(tǒng),使用了由2顆144線激光雷達(dá),2顆激光雷達(dá)來自大疆旗下覽沃科技(Livox)定制版車規(guī)級浩界(Horiz)激光雷達(dá),單顆車規(guī)級浩界激光雷達(dá)橫向視角達(dá)到了120度,探測距離150米,角度分辨率高達(dá)0.16度,配合XPILOT3.5自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高速和城市路況的NGP(自動(dòng)導(dǎo)航)自動(dòng)駕駛。

長城WEY摩卡前保險(xiǎn)杠上出現(xiàn)了德國Ibeo公司的固態(tài)激光雷達(dá),每次脈沖可發(fā)射高達(dá)25.6萬個(gè)點(diǎn)(點(diǎn)數(shù)越高建模圖像越清晰),由高靈敏接收器接收后可完成精確點(diǎn)云的繪制,充分保證了高速行駛時(shí)對周圍障礙物的無盲區(qū)探測。

在5年前,64線激光雷達(dá)的價(jià)格高達(dá)10萬美元(約人民幣70萬元),現(xiàn)在由于國內(nèi)很多激光雷達(dá)科技公司都在技術(shù)研發(fā)上狠下功夫,力爭通過技術(shù)進(jìn)步,使激光雷達(dá)的成本大幅下降,短期內(nèi)64線雷達(dá)價(jià)格有望降到200美元(約合人民幣1300元)。

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷更新迭代,激光雷達(dá)的性能進(jìn)一步提升、價(jià)格進(jìn)一步下降,相信用不了幾年我們就能看到市場的銷售車輛激光雷達(dá)成了標(biāo)配。


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