把激光雷达装到车上,正确姿势是什么?

2016-04-12 18:21:28来源: 车云网 关键字:激光雷达  车载Lidar

    装上汽车的小型激光雷达有哪些应用?装在哪里?线数到底有什么区别?

    周六上海交大校庆,在四川闲逛的时候,日笃小站的科普文《激光雷达(LiDAR)及技术现状》引来剧兄(Ibeo中国销售总监北京欧百拓信息科技发展有限公司CEO剧学铭)讲了一下Lidar激光雷达的林林总总,我挑其中的几个方面来说。

    1)车载Lidar的历史和目前使用情况。

    2)车载Lidar的安装和一些基本需求。

    3)1、4、8、16、32、64线Lidar对比。

    车载Lidar历史与应用

    历史

    车载Lidar的代表的德国Ibeo,主要以Ibeo为例梳理一下历史。

 

    公司历史:IBEO1998成立(德国汉堡)→2000年SICK独立部门→2009金融危机自立门户→2015进入中国

    1995年产品测试(First Tests with Ibeo Laserscanner)

    Gen1:1998 MOTIV 机械内部构造【=Velodyne】

    Gen2:2003 ALASCA 45度镜面【=hella设计】

    Gen3:2008 Lux是旋转镜面测向光源经典车载

    Gen4:Mini自用

    应用

 

    这个图其实是欧盟资助项目Minifaros研究时候做的分析,Minifaros主要目标是打开小型车和中型车的ADAS市场,通过研究一种低成本低功耗的小型激光雷达,拓展一下应用的可能性。

    项目针对不同的ADAS的功能进行了评估,主要从追踪和识别的两个维度来分析Lidar的使用范围,Lidar需要关注的参数用绿框标出。

 

    其中关于长短距的区分,

    短距(Short Range Lidar):【3线】这种主要是只测车的信息,并不注重对路面和环境信息采集。

    长距(Long Range Lidar):【4\8\16\32\64线】主要分别测量路面和环境信息,这里分2.5D和3D两种。2.5D代表是Ibeo 2.5D,讲究“精”,用最实用的方案提取最有效信息。3D代表是velodyne 3D,更多是环境建立,讲究“全”,持续反馈。

    在欧盟的开放项目里面,Minifaros研究的是下面这个Lidar产品:

 

    车载Lidar的安装

    一般2.5D的长距Lidar的安装位置,是在高于地面40公分左右 这些位置也是最易安装,考虑实用性。

    前向采集:都是在进气格栅处左右40cm左右。

 

    侧向采集:2013年开始,IBEO设计的SACLA 同Valeo合作,开始向量产迈进,到目前为止已经在奥迪、宝马等多家车厂内进行了内部测试,预计2017年量产,这个Lidar比想象的量产时间来得长,之前的很多地方都是2014年的数据。

 

    不同线数的Lidar比较

    剧兄的对比主要是根据IBEO的开发经验而来的,1、4、8、16、32、64线雷达都开发过。

    价格维度

    前面说了,你要采集3D还是2.5D,这里就涉及到一个成本和效益问题了,如下图所示。

 

    技术维度

    1)单线激光雷达主要在工业领域,这样是其体积较大的原因,而在车载应用方面存在一个缺陷,无法获取路面信息,单线雷达获取的数据为2D数据,无法区别目标的高度等信息。

    2)4线雷达的垂直视角为3.2°,可以理解为2.5D数据,可以判断障碍物的高度,处理地面的信息。

    3)8线雷达:主机厂希望同时探测到弯角路崖等信息,也就是需要更大的垂直视角,所以扩充四线雷达。

    从某种程度上来说,Lidar也是一个信息量很丰富的信息采集系统,如下图所示,可以区分。

    最大测距:首次采样看到黄圈那部分(左上图)。

    检测距离:有效物体检测的情况(右上)。

    分类距离:把车辆还有其他物体通过信息分离的(左下)。

    最佳分类距离:可以分离准备度最高和有效的距离(右下)。

    剧兄反复强调的算法,如图所示,主要是德国工程师将硬件里面做了大量的处理,可以更好的帮助应用。这些资料CEO在各地到处show,都当宝贝啊。

 

    小结

    1)激光雷达Lidar比想象的还要复杂一些,经剧兄一提点嘛,我也知道该下一步总结和提炼材料了。

    2)国内的朋友要努力啊,这不是你提一个你能做就能做的东西,光是德国人量产就搞了7年,光学、电子、软件还有环境试验和道路试验,哪个环节都不能缺,还有Tier1和整车企业的支持,道路艰难珍重哈。

    3)ADAS高阶的比我们想象的难一些,如果只看美国创业企业忽悠,这个100美金,这个50美金,车开出去是要出问题的。

    参考文件

    1)Ibeo Automotive Systems GmbH

    2)2012 10 Sensors for Vehicle Automation:Are We There Yet?

    3)2015 10 ChallengesandApproachesforDevelopment andEvaluation of Automated Vehicle Systems

    4)Laserscanner-based lane detection and relative positioning

    这些参考文件都是出自CEO在各个场合做的,所以就是最大的销售啊。最后我个人表示对这位德国的博士表示敬意,我个人觉得读了博士做技术做到CEO,在国内好像很不现实。

关键字:激光雷达  车载Lidar

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016041215423.html
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