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汽车制造

汽车(超声波、毫米波、激光)雷达之间的简单区别

星之球科技 来源:百度2021-06-01 我要评论(0 )   

现在汽车越来智能了,各种辅助驾驶功能也是越来越先进了,但实现这些先进的功能就离不开汽车雷达这个东西,今天与大家分享一下雷达相关的问题。汽车雷达是用于汽车或其...

现在汽车越来智能了,各种辅助驾驶功能也是越来越先进了,但实现这些先进的功能就离不开汽车雷达这个东西,今天与大家分享一下雷达相关的问题。

汽车雷达是用于汽车或其他地面机动车辆的雷达,它包括基于不同技术(比如激光、超声波、微波)的各种不同雷达,有着不同的功能(比如发现障碍物、预测碰撞、自适应巡航控制),以及运用不同的工作原理(比如脉冲雷达、FMCW雷达、微波冲击雷达)。

今天主要分享汽车雷达基于不同技术的超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达这三种常见情况,其他的分类区别后续再找机会跟大家分享。

超声波雷达是通过超声波发射装置向外发出超声波,再利用接收器接收反射回来的超声波时间差来测算距离。

一般来说,频率越高灵敏度越高,而水平与垂直方向的探测角度就越小(使用范围:40KHz/48KHz/58KHz)。

其探测距离在0.1-3米之间时精度较高,目前有部分测量侧方障碍物的超声波雷达其测距达到了7米,超声波雷达现在主要应用在倒车雷达、自动泊车等功能上。

超声波雷达容易受天气情况影响,不同天气的传播速度不同,车速较快时误差较大,另外就是超声波散射角度大,不利于较远距离的回收信号传播;但其也有成本低、穿透性强、防水、防尘等优势。

毫米波雷达,是工作在毫米波波段探测的雷达(使用范围:30~300GHz频域,波长为1~10mm),毫米波的波长介于微波和厘米波之间,因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。

测距原理是把无线电波(雷达波/电磁波)发射出去,根据接收回波与发送之间的时间差测得目标位置距离数据。

一般的探测距离在0-200米之间,与红外、激光、电视等光学导引头相比,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候(大雨天除外)全天时的特点,毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头 。

但毫米波雷达在雨、雾和湿雪等高潮湿环境的衰减,以及大功率器件和插损的影响会降低毫米波雷达的探测距离;树丛穿透能力差,相比微波,对密树丛穿透力低;元器件成本高,加工精度相对要求高,单片收发集成电路的开发相对迟缓,需要与摄像头互补使用。

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统,激光雷达也称光学雷达。

其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器。

因为各种物体的反射角度不同,所以连车道线和路面也都可以区分开来,只有那些被遮挡的物体光束是无法探测;由于光速是我们目前已知的最快速度,因此激光雷达也是所有雷达中传播速度最快的。

激光雷达大面积商用还存在一些问题,百度集团资深副总裁、智能驾驶事业群总经理李震宇前不久还公开表示:“激光雷达目前存在挑战:一是车规级产品难度高,二是成本高,三是寿命短。”

两年前,特斯拉首席执行官马斯克在某论坛上公开说的一句“谁用激光雷达谁是傻子”,所以特斯拉车型上至今仍没有采用激光雷达,但国内越来越多的智能汽车已经配装激光雷达。

上海车展上亮相的蔚来ET7,将激光雷达融入车顶中部,视角同样可以全面观察前方目标,其使用的是图达通(Innovusion)产品,据说可实现500米远距离探测。

小鹏P5自动驾驶系统,使用了由2颗144线激光雷达,2颗激光雷达来自大疆旗下览沃科技(Livox)定制版车规级浩界(Horiz)激光雷达,单颗车规级浩界激光雷达横向视角达到了120度,探测距离150米,角度分辨率高达0.16度,配合XPILOT3.5自动辅助驾驶系统,实现高速和城市路况的NGP(自动导航)自动驾驶。

长城WEY摩卡前保险杠上出现了德国Ibeo公司的固态激光雷达,每次脉冲可发射高达25.6万个点(点数越高建模图像越清晰),由高灵敏接收器接收后可完成精确点云的绘制,充分保证了高速行驶时对周围障碍物的无盲区探测。

在5年前,64线激光雷达的价格高达10万美元(约人民币70万元),现在由于国内很多激光雷达科技公司都在技术研发上狠下功夫,力争通过技术进步,使激光雷达的成本大幅下降,短期内64线雷达价格有望降到200美元(约合人民币1300元)。

随着自动驾驶技术的不断更新迭代,激光雷达的性能进一步提升、价格进一步下降,相信用不了几年我们就能看到市场的销售车辆激光雷达成了标配。


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