随着辅助驾驶等技术的进步,汽车所凝聚的前沿科技越来越多,汽车正在从代步工具升级为高端的科技产品。
或许不断有新车型在“日更”我们对技术的认知,但万变不离其宗,自动驾驶的实现始终要围绕环境感知、决策规划、执行控制三个部分来进行。今天我们就从最基础也最为重要的环境感知能力说起,来看一下那些帮助汽车“看清世界”的主流雷达技术。
从行业发展的整体角度看,应用在汽车上的主流雷达技术包括三种:激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达。汽车环境感知能力的实现,与这三者的应用密不可分。
激光雷达是通过发射信号和反射信号的对比,构建出点云图,从而实现诸如目标距离、方位、速度、姿态、形状等信息的探测和识别。在许多新闻图片中,路测车辆顶部高大的配件通常就是激光雷达。
其优点在于抗源干扰能力强,分辨率和精度都比较高。但激光本身容易受到极端天气的影响,并且对于颜色、图案的识别能力很弱,不能通过激光雷达识别道路交通牌上的内容,加上居高不下的成本,因此激光雷达常见于前沿技术的测试中。
与激光雷达相比,毫米波雷达的应用则相对普及些。这种雷达的波长在1~10mm之间,具有较强的穿透性,可以轻易地穿透塑料等材质,受到天气影响较小,可以胜任中段距离的探测工作,经常被安装到汽车前方的保险杠上面。
超声波雷达则是三者中最为常见的,目前在汽车领域已经被大面积应用。超声波雷达的工作距离一般在3cm到3m之间。当遇到障碍物时,就会释放超声波,接着超声波反射,我们就能获取障碍物的具体距离。通常装配在汽车的前后区域,也就是我们生活中常说的“倒车雷达”。
三种雷达技术被应用在不同的位置,可以在技术层面实现互补,为汽车和司机提供全面的环境反馈。
当前自动驾驶可谓是如火如荼,无论是新贵互联网势力还是老牌传统车企,甚至是像华为这种拥有“核心技术”的企业,都在摩拳擦掌,准备在自动驾驶汽车领域大干一场。那么在火热的自动驾驶汽车中,这些雷达又是如何应用的呢?
超声波雷达的普及自然是意料之中,不仅是自动驾驶汽车,绝大多数新款汽车都已经配置,在倒车测距环节发挥着重要作用。
与此同时,毫米波雷达+摄像头技术正在逐渐成为当前阶段的“自动驾驶标配”。不过,马斯克最近高调宣布特斯拉未来将放弃毫米波雷达方案,采用纯视觉方式进行环境感知。这意味着汽车自身提供的环境数据有所减少,对驾驶决策的参与度将更高,用户驾驶时更加省心。但这种组合是否也会成为一种新趋势,还需要市场与时间进行检验。
相比而言激光雷达就不同了。目前市面上主流汽车厂商的态度仍然褒贬不一。部分车企认为激光雷达探测的实用性有限,对自动驾驶的发展来说意义不大,且因为成本相对较高,主动舍弃了相关技术的应用,如特斯拉、理想的主流车型中都没有配备激光雷达。
也有部分车企选择了积极拥抱激光雷达技术,如小鹏的新款汽车就采用了双激光雷达+毫米波雷达的配置,蔚来的最新量产车型也搭载了激光雷达,实现了120°的视野和250米的探测范围。兼顾了激光与毫米波雷达的特性,对中远距离的环境感知更加精准,用户在驾驶时获取的信息更多,能够收获更安心的驾驶体验。
对消费者来说,搭载激光雷达的电动汽车售价要略高,且因为器件的能耗上升,需要周边能够提供更多的充电桩等配套设施。因此这类车型比较适合经常在大中型城市驾车的用户。而毫米波雷达的应用则相对成熟,环境适应性更好,用户接受程度也更高,这也是两种技术在现阶段推广的主要差别。
从这些代表性车企的选择上看,雷达技术在自动驾驶汽车的应用还远未到彻底定型的阶段,留给消费者的选择空间还是非常大的。未来一段时间,多样化的技术搭配或许才是真正的主流,而你心中的最佳技术组合又是什么?欢迎留言评论告诉我们。
原文标题:【洞见芯趋势】自动驾驶如何实现环境感知?主流汽车雷达技术盘点
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