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激光雷达哪家好?选购内置激光雷达新车必看的指南!

【原创】 2021-04-16 16:29 安.兰德 6评论

  量产激光雷达车来了!最近发布了几款预装激光雷达的量产车,这让很多用户不明所以——车上为啥要装激光雷达?有啥用?怎么确定激光雷达的好坏?对车外的人安全么等等问题接踵而至。为了让大家在选装有激光雷达新能源车时有个参考,智车派今天就跟大家普及一下关于激光雷达的那些事儿。

大疆投资的Livox HAP
大疆投资的Livox HAP

有了毫米波雷达和摄像头,为什么还装激光雷达?

  随着自动驾驶离我们越来越近,辅助自动驾驶的传感器被越来越多的用在了汽车上。一个成熟的L2.5级的ADAS,传感器配置标准基础为12个超声波雷达,7个毫米波雷达,4个环视摄像头和1个前视摄像头。如果要达到L3级及以上,则需要12个超声波雷达,9个毫米波雷达,5个环视摄像头和2个前视摄像头,5个激光雷达。

各种传感器协同实现自动驾驶
各种传感器协同实现自动驾驶

  有这么多传感器,为什么偏要增加激光雷达?原因是现有的传感器还不能全天候全场景的应对驾驶所带来的突发情况。毫米波雷达全天候,但构图能力太弱;超声波雷达探测距离过近;摄像头在光线明暗过渡时会看不到……而在实际路况时,任何一点小小的失误都会造成损失。所以缺哪补哪,即然现有传感器不能做到全场景覆盖,那就再增加一个——激光雷达

激光雷达有哪些优点?

  激光雷达相比摄像头、毫米波雷达最大的优点就是“摸”得到。打个比方就是:你看到了面包,看到是用眼睛,在车的传感器中就是摄像头,甭管是几目的,都能看得到。虽然看到了,但这个面包是硬的还是软的?这时你就得用手摸一下,好了,这个手就是激光雷达。其实毫米波雷达、超声波雷达都是手,只是这些手有缺点而已,可能是太短,或者是力气不够。

  激光雷达可以通过激光束探测和感知前方的物体,并能实现快速构图,特别是对构建障碍物的轮廓精度上和弱光场景下表现上更好一些。比如当车在太阳下行驶进入隧道时,摄像头会有短时间的“眼盲”,即便时间很短,但也足够危险。激光雷达就不会有这个问题,当面临同样的场景切换时,能有效的将风险降到最低(风险为0不能确定)。

激光雷达好坏怎么评定?

  激光雷达的参数很多,从大体上来看,只要知道这几个就够了,他们分别是:线束数、FOV、探测距离、角分辨率、点云密度就可以了。那么这些参数是啥意思?

  线束数:就是激光雷达发射出多少条激光线,我们可以用贴面膜来理解线束数的多少对于激光雷达的好处。

  把整张面膜比作激光雷达发射的所有光线,贴上后你会发现什么?脸部的轮廓出来了吧,虽说看不到长啥样,但你知道这是张脸。但如果把整张面膜剪成1厘米宽的条呢?无论是横着贴还是竖着贴,都只能展现出贴那部份的轮廓,其他位置无轮廓,也就看不出这是张脸了。

线多能刻画出物体的轮廓越准确
线多能刻画出物体的轮廓越准确

  这样就容易理解了,激光雷达是通过光线扫描构建障碍物的轮廓的,所以1条激光束肯定不行,只有多条激光束才能还原障碍物轮廓,不过激光线数越高,价格也就越贵。目前市面上已配备激光雷达的车并不多,最近的有ARCFOX αS HBT和小鹏P5,前者激光雷达是96线的,后者是点云密度等量于144线的(没有直说多少线的),也就是说发射器能射出96条激光束。

  FOV视场角:FOV形像的理解就是你的眼睛所看到的上下左右的范围,FOV越大,视野就越大。拿ARCFOX αS HBT上内置的华为96线激光雷达来说,FOV水平可达到120°,即水平方向左右加起来是120°;垂直可达到25°,道理同水平。

角度小视野窄
角度小视野窄

  线数的多少和FOV的大小直接影响到轮廓刻画的精度,也就是分辨率,当然影响刻画精度的还不止这两点,其中扫描的频率也是很关键的因素之一,这个后面再讲,接下来说说分辨率。

  角分辨率:如上所说,理论上越多的线束、越大的视场角,对于轮廓刻画的精度和广度就越好(受限于技术和价格),这决定了分辨率是多少。

  角分辨率分为水平分辨率和垂直分辨率。比如小鹏P5上的Livox HAP激光雷达,水平角分辨率为0.16°,垂直角分辨率为0.2°。如果没有标这个参数,可以自己算,用FOV除线数就是角分辨率了,不过你除出来肯定不是这个结果。还是用Livox HAP来算,垂直FOV是25°÷144,结果是0.174°,标称的垂直角分辨率为0.2°,差的那0.026°被谁吃了?

  答案是谁也没吃,是因为这个数字还和密集度有关,我们算法是按144线激光束均匀分布来看的,但实际不是这样,实际情况是某一区域的激光束密集度高一些,厂商在标称时都按最高密集度那部份标,所以均匀的0.174°就变成了0.2°。就算这样也不影响对比,知道算法,到时候自己算就可以了。

  探测距离:这个就不用打比方了,打的智车派也挺累的了。这里要跟大家分享一个参数标称的“雷”,在询问或听人家介绍时一定要注意一下。

  ARCFOX αS HBT上内置的华为96线激光雷达探测距离为150m @10%、200m @50%,这是啥意思?就是说,在物体反射率为10%的情况下,可探测到最远端为150米,比如远方路中间有大块黑色的海绵(黑色反射率低),车在150米以内能刻画出这个障碍物,而同样路上如果大块白色的海绵,车在200米以内能刻画出这个障碍物。

  不过一些激光雷达的参数表里,并不会标注反射率在多少的情况下是多少米,同理,在选置有激光雷的车时,如果销售员说激光雷达可以“摸”到500米这么远,你一定要问他一下,500米是在反射率多少的情况下,如果销售员答不出来,那这个销售员是不合格的,以为忽悠就可以实现销售的,不理他。

  点云密度:也叫周期采集数,通俗来说就是在一个周期内刻画轮廓的点数,密度越高越精准。

  点云密度怎么来的?比如一款64线的激光雷达,水平FOV是120°,水平分辨率在10Hz(每秒扫10次)扫描频率下是0.2°,这款激光雷达的点云密度就是64×120÷0.2×10=384000。这个数字的结果取决于对应分辨率是在扫描频率多少下产生的。

密度越高刻画物体越精确
密度越高刻画物体越精确

  大家都看过战争片里的机枪扫射吧,这个点云密度就类似机枪扫射,扫射的越快,打在目标上的孔就越多,一个道理。

还有几点需要提醒的:

  对上面的数据有所了解,在选装有激光雷达的车时,心里就会有数的多了,不过要注意几点:

小鹏P5的激光雷达位置
小鹏P5的激光雷达位置

  1、 销售员很有可能跟你说水平FOV能达到150°,这个时候要问一下,是单个激光雷达150°还是两个激光雷达水平FOV加起来的,而智车派明确的告诉你,大概率是两个雷达加起来的150°;

  2、 并不是说配置了激光雷达的车就一定厉害,因为如果车的算力不够、算法不强,即便配了激光雷达,那也只是摆设;

  3、车规级激光雷达至少要满足Class 1的标准,所以安全性上不用担心啦。

文章标签: 华为激光雷达
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网友评论

发布
设计的很高端了,价格肯定不便宜
2021-04-19
0
功能是非常全面也是很强大的
2021-04-19
0
果然华为的水平就是高呀,实力很强了
2021-04-18
0

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