LiDAR是(Light Detection and Ranging)的縮寫,是一種利用激光束來計算與物體距離的探測設備。當光線與物體碰撞時,部分光線會被反射回源頭并被傳感器接收。通過測量發(fā)射和返回之間的時間間隔來確定距離。
在2005年的DARPA挑戰(zhàn)賽中,來自斯坦福大學的工程師們最接近實現(xiàn)了幾十年來的自動駕駛汽車的夢想,就像《TimeCop》等科幻類型的主旋律作品中所設想的那樣。為了弄清周圍的世界,他們的汽車使用了一種叫做激光雷達的東西,這是一種從未在汽車上實現(xiàn)過的技術(shù)。
可以說,這項技術(shù)在汽車行業(yè)的第一次商業(yè)化大規(guī)模應用是在2018年,當時通用汽車利用安裝在卡車上的LiDAR傳感器,對整個美國的高速公路系統(tǒng)進行精確的3D測繪。這些數(shù)據(jù)將被輸入到他們的凱迪拉克CT6,以及后來的CT5和CT4中,以便讓這些車能夠自己精確地導航我們國家的高速公路。
LiDAR是(Light Detection and Ranging)的縮寫,是一種利用激光束來計算與物體距離的探測設備。當光線與物體碰撞時,部分光線會被反射回源頭并被傳感器接收。通過測量發(fā)射和返回之間的時間間隔來確定距離。
考慮到光的傳播速度幾乎是每秒20萬英里,應用這一原理所需的精度水平是令人震驚的。更難以相信的是,激光雷達從60年代就已經(jīng)出現(xiàn)了(著名的是用于繪制月球表面的地圖),目前最好的商用型號可以達到一英寸以下的分辨率。
無處不在的碰撞傳感器不過是一個測距儀,它在車輛前方發(fā)出一到兩道光束,以確定物體的存在、距離和相對速度。大多數(shù)都不夠靈敏,無法區(qū)分形狀,而寵物等較小的障礙物可能就不存在了。
現(xiàn)代化的測繪激光雷達每秒會向各個方向發(fā)送數(shù)百萬束激光,然后將傳感器信息反饋給計算機,以創(chuàng)建環(huán)境的實時地圖。
如果背后有足夠的計算能力,3D激光雷達可以用來追蹤寵物大小的移動物體,預測它們的方向,區(qū)分環(huán)境中的潛在障礙物,在明顯的路邊轉(zhuǎn)彎等等。
在汽車上實施激光雷達的最大障礙是掃描速度低。早期的設備無法以足夠快的速度構(gòu)建地圖,讓車輛以蝸牛般的速度移動。
直至大衛(wèi)-霍爾發(fā)明 “基于3D激光的實時系統(tǒng)”。與以往的設計不同,霍爾的解決方案允許同時掃描多個方向。發(fā)射器以足夠高的頻率圍繞360度拱形發(fā)射光束,在納秒內(nèi)描繪出功能圖景。
霍爾的發(fā)明在2005年獲得了專利,他的公司Velodyne成為了第一家商業(yè)化的車載激光雷達系統(tǒng)制造商,他們?nèi)匀惶幱谛袠I(yè)的頂端--如是。
在過去的15年里,該公司一直在積極努力改進激光雷達技術(shù),尤其是目前使該系統(tǒng)對汽車行業(yè)缺乏吸引力的尺寸和成本問題。
不過,一些先天不足可能永遠無法解決,比如激光雷達無法 “看到 ”形狀以外的東西--這在駕駛時是一個明顯的障礙。
未來的自動駕駛汽車可能需要攝像頭輔助來區(qū)分道路標記和標志,因為該系統(tǒng)有可能永遠無法自給自足。相反,越來越明顯的是,同樣的情況可能適用于競爭技術(shù)。
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