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技術(shù)文章

激光雷達(dá)在無(wú)人駕駛中的具體應(yīng)用

閱讀:1302          發(fā)布時(shí)間:2020-7-27

定位

定位在無(wú)人駕駛中十分鐘重要,只有有了實(shí)時(shí)的位置信息,系統(tǒng)才能做出下一步判讀,決定向何處進(jìn)發(fā),以及如何前往?,F(xiàn)在定位的方式有許多種。如載波相位差分技術(shù)(RTK),但 RTK 還是會(huì)受信號(hào)的干擾。特別是在一些城市、建筑和樹(shù)比較多的地方,以及進(jìn)隧道、出隧道,它的信號(hào)容易中斷。同時(shí),也有用攝像頭等傳感器感知外部環(huán)境、構(gòu)建環(huán)境模型并利用該模型確定車輛所在的位置的方式,但其對(duì)環(huán)境的依賴比較強(qiáng),比如逆光或雨雪天氣下,這種定位容易失效。而激光雷達(dá)是依靠將車輛的初始位置與高精地圖信息進(jìn)行比對(duì)來(lái)獲得位置。首先,GPSIMU和輪速等傳感器給出一個(gè)初始(大概)的位置。其次,將激光雷達(dá)的局部點(diǎn)云信息進(jìn)行特征提取,并結(jié)合初始位置獲得全局坐標(biāo)系下的矢量特征。后,將上一步的矢量特征跟高精地圖的特征信息進(jìn)行匹配,得出的定位。所以,在定位方面,無(wú)論是從精度上還是穩(wěn)定性上來(lái)說(shuō),運(yùn)用激光雷達(dá)都有*的優(yōu)勢(shì)。而其的缺點(diǎn)便在于目前激光雷達(dá)的生產(chǎn)成本較高,另一方面往固態(tài)方向上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,朝著固態(tài)的低成本和可量產(chǎn)化的方向去發(fā)展,許多國(guó)內(nèi)外廠家都在加速創(chuàng)新,在不久的將來(lái)成本將不會(huì)成為一個(gè)十分棘手的問(wèn)題。

  障礙物的檢測(cè)和分類

對(duì)于障礙物檢測(cè)和分類來(lái)講,目前有應(yīng)用視覺(jué)和激光雷達(dá),這兩者并沒(méi)有沖突。激光雷達(dá)不依賴光照,它的視角是 360 度,計(jì)算量比較小,可以實(shí)時(shí)掃描,目前普遍用的是 100 毫秒以內(nèi)的。激光雷達(dá)在掃描的過(guò)程中,先識(shí)別障礙物,知道這個(gè)障礙物在空間中的位置,再根據(jù)存在的障礙物做分類。比如車、人,我們將這些障礙物分割成為獨(dú)立的個(gè)體,通過(guò)分割出來(lái)獨(dú)立的個(gè)體再去匹配,從而進(jìn)行障礙物的分類和物體的跟蹤。而跟蹤的過(guò)程,首先是分割點(diǎn)云,通過(guò)點(diǎn)云做關(guān)聯(lián)目標(biāo),我們知道上一楨和下一楨是否屬于同一個(gè)物體,再進(jìn)行目標(biāo)跟蹤,輸出目標(biāo)跟蹤信息。

 用于駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS

駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System),簡(jiǎn)稱ADAS,是利用安裝于車上的各式各樣的傳感器, 在時(shí)間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù), 進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤等技術(shù)上的處理, 從而能夠讓駕駛者在快的時(shí)間察覺(jué)可能發(fā)生的危險(xiǎn), 以引起注意和提高安全性的主動(dòng)安全技術(shù)。如果激光雷達(dá)能有效控制成本,ADAS等級(jí)數(shù)較低的駕駛輔助功能也需要用激光雷達(dá)。其原因在于,基于攝像頭的ADAS和無(wú)人駕駛系統(tǒng),或者單獨(dú)使用毫米波的局限性很大。首先是視場(chǎng)角的問(wèn)題,為了保證足夠的探測(cè)距離,視場(chǎng)角的角度不可太大,而這就導(dǎo)致車輛有非常大的橫向盲區(qū)。對(duì)此現(xiàn)象,有些公司設(shè)計(jì)了多攝像頭來(lái)解決此類問(wèn)題,但效果并不理想,同樣的多目攝像頭會(huì)有重疊區(qū)域,還會(huì)增加處理數(shù)據(jù)的難度。其次是低速問(wèn)題,事實(shí)證明,在低速情況下,攝像頭的表現(xiàn)不盡人意,甚至對(duì)一下移動(dòng)緩慢或靜止的目標(biāo)都很難識(shí)別。所以激光雷達(dá)在ADAS方面有著很大的潛力。

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