第四屆“創(chuàng)意光電”科普大賽參賽作品展示（2）：無人駕駛之“眼”——激光雷達

本期作品

無人駕駛之“眼”——激光雷達

無人駕駛之“眼”——激光雷達

參賽者：鄧玉春、黃智杰、石林

隨著無人駕駛技術的普及，相信許多人心里不免產(chǎn)生疑問：為什么現(xiàn)在的無人駕駛技術并不如想象中那么“無人”呢？實際上這是因為無人駕駛技術是分等級的，按照無人化程度可分為5級，前兩級以人為主，機器為輔，后三級則以機器為主導。

1.無人駕駛等級

圖1 無人駕駛等級

目前市面上的無人駕駛技術大多屬于2級，車輛能夠控制轉(zhuǎn)向和加減速，但駕駛員需要坐在駕駛位上，并可以隨時控制汽車。2級到3級的提升雖然對駕駛員來說差別不大，但實現(xiàn)了重大技術飛躍，3級的無人駕駛汽車開始具有了“環(huán)境檢測”的能力，并能夠自主根據(jù)信息做出決策。而要實現(xiàn)4級以上的高度自動駕駛技術，需要極大提高車輛對環(huán)境的感知能力，其中就包括為汽車配備一雙精準、快速的智慧之眼——激光雷達。

2.激光雷達

激光雷達是一種采用光波進行測量的主動探測方式。主動探測是指探測系統(tǒng)通過接受自身發(fā)出的信號回波來進行測量，區(qū)別于攝像機等通過環(huán)境光來獲取信號的被動探測方式。激光雷達工作時，激光器在激勵源的作用下，向目標發(fā)射脈沖激光，并通過光電探測器對反射信號進行接受，經(jīng)信號調(diào)理和計算機處理后，即可獲得目標物的位置信息。由于激光以光速傳播，并有很好的方向性，汽車即使在高速行駛，這整個過程也能在瞬間完成。

圖2 激光雷達工作原理

當激光器靜止時，一般的激光雷達朝單一方向發(fā)射激光，也只能獲得單一方向的信息。若是讓它高速旋轉(zhuǎn)起來，就能對整個空間進行掃描！獲得的信息經(jīng)過車載計算機處理就能得到一副精準的三維立體圖像，圖像的精度甚至能達到厘米級別！無人駕駛汽車就能明白周圍的物體是什么形狀的，距離自己多遠。

圖3 激光雷達的掃描感知圖

3.現(xiàn)狀與未來

圖4 激光雷達的位置

過去激光雷達高昂的價格限制了它的普及。但隨著技術的發(fā)展，激光雷達的價格越來越低，也有越來越多的新型汽車開始搭載激光雷達和探索高級無人駕駛技術。此外，激光雷達安裝位置的隱蔽性也有了極大的提高，能巧妙的和車身的設計融為一體。

未來激光雷達與其他環(huán)境感知、定位技術的融合應用將使無人駕駛汽車全面應對復雜的道路狀況，讓出行更安全，交通更通暢！朋友們，讓我們一起期待完全自動駕駛汽車的到來吧！