无人驾驶激光雷达反射板—————广州航鑫光电科技有限公司,是一家专门做激光雷达标定板、反射板的公司
激光雷达分类
按激光雷达内部有无旋转部件进行分类
按内部有无旋转部件,激光雷达可分为机械旋转式激光雷达、混合式车载激光雷达和固态激光雷达;
1 机械旋转式激光雷达
通过机械旋转实现激光扫描的车载激光雷达;激光发射部件在竖
无人驾驶激光雷达反射板
无人驾驶激光雷达反射板—————广州航鑫光电科技有限公司,是一家专门做激光雷达标定板、反射板的公司
激光雷达分类
按激光雷达内部有无旋转部件进行分类
按内部有无旋转部件,激光雷达可分为机械旋转式激光雷达、混合式车载激光雷达和固态激光雷达;
1 机械旋转式激光雷达
通过机械旋转实现激光扫描的车载激光雷达;激光发射部件在竖直方向上排布成激光光源线阵,并可通过透镜在竖直面内产生不同指向的激光光束;在步进电机的驱动下持续旋转,竖直面内的激光光束由“线”变成“面”,经旋转扫描形成多个激光“面”,从而实现探测区域内的3D扫描;
供应商代表:威力登(美国)
优点:拥有360°视场角,相对测量精度较高;
缺点:线束越高,体积越大;价格昂贵,旋转部件可靠性较低;
2 混合式激光雷达(MEMS)
将微机电系统(MEMS)与振镜结合形成MEMS振镜,通过振镜旋转完成激光扫描,其发射系统结构如下图所示,驱动电路驱动激光器产生激光脉冲同时驱动MEMS振镜旋转,激光在旋转振镜的反射下实现扫描,经发射光学单元准直后射出;
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相控阵(OPA)激光雷达:
1)相控激光由若干发射接收单元组成的一个矩形阵列,通过改变阵列中不同单元发射光线的相位差,可以达到调节 射出波角度和方向的目的;
2)激光光源经过光分束器后进入光波导阵列,在波导上通过外加控制的方式改变光波的相位,利用波导间的光波相位差来实现光束扫描,其原理类似于多缝干涉。
3)光波导阵列中的每根波导都相当于一个光发射源,每个光发射源都相当于多缝干涉中的狭缝。光在空间中传播并干涉,其结果是光在某一方向上因干涉加强而集中,在其他方向上因干涉相消而减弱,从而改变光束的传播方向,实现扫描。
优点:
1)结构简单,尺寸小;
2)标定简单 - 机械式激光雷达光学结构固定,适配不用车辆往往需要精密调节其位置和角度;固态激光雷达可以通过软件进行调节,降低了标定难度;
3)扫描速度快,扫描精度高 - 扫描速度取决于所有材料的电子光学特性;扫描精度取决于控制电信号的精度;
4)可控性好 - 光束指向完全由电信号控制,在允许角度范围内可以做到任意指向;
5)多目标监控 - 一个相控阵面可以分割为多个小模块,每个模块分开控制即可同时锁定监控多个目标;
Flash激光雷达
1)采用类似相机的工作模式,感光元件与普通相机不同,每个像素点可以记录光子飞行时间信息;
2)Flash型属于非扫描式激光雷达,运行时直接发射出一大片覆盖探测区域的激光,随后由高灵敏度阵列计算每个像素对应的距离信息,从而完成对周围环境的绘制;
Flash型激光束直接向各个方向漫射,只要一次快闪便能照亮整个场景,因此记录环境信息,避免了扫描过程中目标或激光雷达移动带来的运动畸变。
缺点:
1)Flash 技术已有商用,但是视场角受限,扫描速率较低;
2)其探测距离小,当探测目标距离过大时返回的光子数有限,导致探测精度降低,无法准确感知目标方位。
车载激光雷达目标特性解读激光雷达和摄像头在自动驾驶中的作用比较相似,从某种角度来说,激光雷达也可算是一种视觉传感器;但相比摄像头,其也具有其的优势:
1)完全排除光线的干扰
无论白天还是黑夜,无论是树影斑驳的林荫道,还是光线急剧变化的隧道出口,都不会对激光雷达产生干扰;
2)激光雷达可以轻易获取三维信息,而摄像头相对来说较为困难;
3)激光雷达的有效距离要远于摄像头
例子:目前的LKA功能一般要求在车速在60~70km/h以上才能正常工作,为什么?因为视觉在低速的时候取样点不足,拟合车道线准确度较低,而激光雷达的有效距离一般是视觉系统的4-5倍,有效的采样点比较多,车速较低时,车道线的检测准确度远高于视觉系统;
4)激光雷达可以解决近距离的横向视觉盲区问题;
5)车辆低速状态下,在目标物的识别和分类方面,激光雷达要优于摄像头;
6)点云转化需求算力较低;直接通过点云可进行密度较高的绘制,输出可以通行的空间,无需再进行二次转化;
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