自動(dòng)駕駛汽車(chē)中的汽車(chē)傳感器使用攝像頭數(shù)據(jù)、雷達(dá)和LiDAR來(lái)檢測(cè)周?chē)奈矬w,自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用LiDAR傳感器探測(cè)周?chē)ㄖ蛙?chē)輛,開(kāi)發(fā)LiDAR 系統(tǒng)所需要的軟件工具,軟件在LiDAR系統(tǒng)的創(chuàng)建和運(yùn)行中的各個(gè)環(huán)節(jié)都非常關(guān)鍵。系統(tǒng)工程師需要輻射模型來(lái)預(yù)測(cè)回波信號(hào)的信噪比。電子工程師需要電子模型來(lái)建立電氣設(shè)計(jì)。機(jī)械工程師需要CAD工具來(lái)完成系統(tǒng)布局。還可能會(huì)需要結(jié)構(gòu)和熱建模軟件。LiDAR系統(tǒng)的運(yùn)行需要控制軟件和將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換并重建為三維模型的軟件。而LiDAR是利用光作為探測(cè)媒介來(lái)感知周?chē)南到y(tǒng),因此光學(xué)工程師運(yùn)用光學(xué)軟件設(shè)計(jì)可靠穩(wěn)定的光學(xué)系統(tǒng)是關(guān)鍵。港口作業(yè)借助激光雷達(dá)引導(dǎo)裝卸,提升集裝箱操作準(zhǔn)度。深圳車(chē)載激光雷達(dá)設(shè)備
優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):首先,該設(shè)計(jì)減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實(shí)現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù),也隨之降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,因此生產(chǎn)效率得以大幅提升,并且相比于傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá),棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時(shí)間夠久,就能得到精度極高的點(diǎn)云以及環(huán)境建模,分辨率幾乎沒(méi)有上限,且可達(dá)到近100%的視場(chǎng)覆蓋率。劣勢(shì):棱鏡式激光雷達(dá)FOV相對(duì)較小,且視場(chǎng)中心的掃描點(diǎn)非常密集,雷達(dá)的視場(chǎng)邊緣掃描點(diǎn)比較稀疏,在雷達(dá)啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)會(huì)有分辨率過(guò)低的問(wèn)題。對(duì)于高速移動(dòng)的汽車(chē)來(lái)說(shuō),顯然不存在長(zhǎng)時(shí)間掃描的情況,不過(guò)可以通過(guò)增加激光線束和功率實(shí)現(xiàn)更高的精度和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,但機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對(duì)更加復(fù)雜,體積讓前兩者更難以控制,存在軸承或襯套的磨損等風(fēng)險(xiǎn)。云南AMR激光雷達(dá)激光雷達(dá)的智能化校準(zhǔn)功能減少了人工干預(yù)的需要。
激光雷達(dá)結(jié)構(gòu),激光雷達(dá)的關(guān)鍵部件按照信號(hào)處理的信號(hào)鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、激光驅(qū)動(dòng)、激光發(fā)射發(fā)光二極管、發(fā)射光學(xué)鏡頭、接收光學(xué)鏡頭、APD(雪崩光學(xué)二極管)、TIA(可變跨導(dǎo)放大器)和探測(cè)器,如下圖所示。其中除了發(fā)射和接收光學(xué)鏡頭外,都是電子部件。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速演進(jìn),性能逐步提升的同時(shí)成本迅速降低。但是光學(xué)組件和旋轉(zhuǎn)機(jī)械則占具了激光雷達(dá)的大部分成本。激光雷達(dá)的種類(lèi),把激光雷達(dá)按照掃描方式來(lái)分類(lèi),目前有機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)三大類(lèi)。其中機(jī)械式激光雷達(dá)較為常用,固態(tài)激光雷達(dá)為未來(lái)業(yè)界大力發(fā)展方向,半固態(tài)激光雷達(dá)是機(jī)械式和純固態(tài)式的折中方案,屬于目前階段量產(chǎn)裝車(chē)的主力軍。
工業(yè)自動(dòng)化與自動(dòng)駕駛:工業(yè)自動(dòng)化,機(jī)器人應(yīng)用范圍包括無(wú)人送貨小車(chē)、自動(dòng)清掃車(chē)輛、園區(qū)內(nèi)的接駁車(chē)、港口或礦區(qū)的無(wú)人作業(yè)車(chē)、執(zhí)行監(jiān)控或巡線任務(wù)的無(wú)人機(jī)等,這些場(chǎng)景的主要特點(diǎn)是路線相對(duì)固定、環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單、行駛速度相對(duì)較低(通常不超過(guò)30km/h)。激光雷達(dá)可安裝在AGV等小型車(chē)輛中,在工廠或倉(cāng)庫(kù)中,集成激光雷達(dá)可以被用于導(dǎo)航自動(dòng)化設(shè)備,如自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)和機(jī)器人,并幫助它們避免撞擊障礙物,以幫助其在無(wú)人環(huán)境下自動(dòng)感知路線從而進(jìn)行日常作業(yè)。憑借超廣 FOV,覽沃 Mid - 360 讓移動(dòng)機(jī)器人對(duì)復(fù)雜 3D 環(huán)境了如指掌。
也有使用相干法,即為調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達(dá)發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時(shí)間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會(huì)導(dǎo)致頻率的差異,將回波信號(hào)與本振信號(hào)混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號(hào)是光束往返時(shí)間的函數(shù)。調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)不會(huì)受到其他激光雷達(dá)或太陽(yáng)光的干擾且無(wú)測(cè)距盲區(qū);還可以利用多普勒頻移測(cè)量物體的速度和距離。調(diào)頻延續(xù)波 LiDAR 概念并不新穎,但是面對(duì)的技術(shù)挑戰(zhàn)不少,例如發(fā)射激光的線寬限制、線性調(diào)頻脈沖的頻率范圍、線性脈沖頻率變化的線性度,以及單個(gè)線性調(diào)頻脈沖的可復(fù)制性等。覽沃 Mid - 360 帶來(lái)全新感知方案,助力移動(dòng)機(jī)器人功能升級(jí)。黑龍江Horizon激光雷達(dá)
激光雷達(dá)的抗干擾能力強(qiáng),保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。深圳車(chē)載激光雷達(dá)設(shè)備
為了克服探測(cè)距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)的表示廠商Ibeo、LedderTech開(kāi)始在激光收發(fā)模塊進(jìn)行創(chuàng)新。車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達(dá),Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面,實(shí)際也可歸為FlASH激光雷達(dá)。2019年8月27日,長(zhǎng)城汽車(chē)與德國(guó)激光雷達(dá)廠商Ibeo正式簽署了激光雷達(dá)技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,三方合作的產(chǎn)品基礎(chǔ)就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)芯片化程度高,規(guī)?;慨a(chǎn)后大概率能拉低成本,隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)有望成為主流的技術(shù)方案。深圳車(chē)載激光雷達(dá)設(shè)備