發射模組:Flash激光雷達采用的是垂直腔面發射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL),比其他激光器更小、更輕、更耐用、更快、更易于制造,并且功率效率更高。接收模組:Flash激光雷達的性能主要取決于焦平面探測器陣列的靈敏度。焦平面探測器陣列可使用PIN型光電探測器,在探測器前端加上透鏡單元并采用高性能讀出電路,可實現短距離探測。對于遠距離探測需求,需要使用到雪崩型光電探測器,其探測的靈敏度高,可實現單光子探測,基于APD的面陣探測器具有遠距離單幅成像、易于小型化等優點。優點:一次性實現全局成像來完成探測,無需考慮運動補償;無掃描器件,成像速度快;集成度高,體積小;芯片級工藝,適合量產;全固態優勢,易過車規缺點:激光功率受限,探測距離近;抗干擾能力差;角分辨率低激光雷達的分辨率高,能夠捕捉到細微的目標特征。Hap激光雷達參考價
從車規級應用來看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車規級棱鏡式激光雷達,另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產項目的定點 。針對單顆棱鏡式中心區域點云密集。兩側點云相對稀疏的情況,小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達,前方提高至 180度的超寬點云視野,提高應對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復雜路況的通行能力。針對車規級設備需要在連續振動、高低溫、高濕高鹽等環境下連續工作的特點,固態激光雷達成為了較為可行的發展方向。喜歡特種行業的朋友應該都聽過軍機、軍艦上搭載的相控陣雷達,而OPA光學相控陣激光雷達便是運用了與之相似的原理,并把它搬到了車端。安徽覽沃激光雷達價位激光雷達的高穩定性使其在太空探測任務中備受青睞。
分類,激光雷達按結構不同大致可以分為:機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統稱為非掃描式)。(一)機械旋轉激光雷達,機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面,通過內部鏡片實現垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達在車頂不停的在旋轉完成橫向掃描,靠增加激光束,實現縱向寬泛的掃描。(二)混合半固態激光雷達。按照掃描方式分為:轉鏡、硅基MEMS、振鏡+轉鏡、旋轉透射棱鏡。
探測距離,激光雷達標稱的較遠探測距離一般為150-200m,實際上距離過遠的時候,采樣的點數會明顯變少,測量距離和激光雷達的分辨率有著很大的關系。以激光雷達的垂直分辨率為0.4°較遠探測距離為200m舉例,在經過200m后激光光束2個點之間的距離為,也就是說只能檢測到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型,那么需要采樣點的數量更多,因此激光雷達有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達的探測距離有2種方法,一是增加物體的反射率,二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的,無法改變,那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長,以避開人眼可見光的范圍,這樣可以適當增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達的另一個障礙,汽車在高速行駛的過程中越早發現障礙物,就越能預留越多的反應時間,從而避免交通事故。激光雷達的集成度高,便于安裝在各種平臺上。
激光雷達能夠準確輸出障礙物的大小和距離,通過算法對點云數據的處理可以輸出障礙物的3D框,如:3D行人檢測、3D車輛檢測等;亦可進行車道線檢測、場景分割等任務。除了障礙物感知,激光雷達還可以用來制作高精度地圖。地圖采集過程中,激光雷達每隔一小段時間輸出一幀點云數據,這些點云數據包含環境的準確三維信息,通過把這些點云數據做拼接,就可以得到該區域的高精度地圖。在定位方面,智能車在行駛過程中利用當前激光雷達采集的點云數據幀和高精度地圖做匹配,可以獲取智能車的位置。激光雷達在醫療領域被用于人體三維掃描和診斷。無人駕駛激光雷達供應商
激光雷達的精密設計使其能在狹小空間內準確測量。Hap激光雷達參考價
緊接著,一個激光雷達如果能在同一個空間內,按照設定好的角度發射多條激光,就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息,經過數據處理后,這些信息配合x,y,z坐標,就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號,再基于軟件算法組合起來,系統就可以得到線、面、體等各種相關參數,以此建立三維點云圖,繪制出環境地圖,就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達是由激光發射單元和激光接收單元組成,發射單元的工作方式是向外發射激光束層,層數越多,精度也越高(如下圖所示),不過這也意味著傳感器尺寸越大。發射單元將激光發射出去后,當激光遇到障礙物會反射,從而被接收器接收,接收器根據每束激光發射和返回的時間,創建一組點云,高質量的激光雷達,每秒較多可以發出200多束激光。Hap激光雷達參考價