激光探测与测量是指在物体运行过程中发射出光脉冲,基于运行时间和光速来判定距离。激光雷达是一种测量距离和速度的光测法,目前汽车以及无人机上使用的激光测量技术与雷达非常相似,不同之处是使用激光脉冲代替了无线电波。随着无人驾驶、无人机等新行业的兴起,作为关键部件的激光雷达自然备受关注。
1、汽车供应商采埃孚买下Ibeo公司40%股权研发激光雷达
——实现汽车自动驾驶
近日,汽车零部件供应巨头采埃孚(ZF)宣布收购位于德国汉堡激光雷达公司Ibeo40%的股权,用于获取Ibeo公司在激光雷达(LiDAR)技术和环境感知算法领域的专业技术。而这两项技术是实现汽车自动驾驶的重要基础模块。
LiDAR(Light Detection and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为发射光源,采用光电探测技术手段的主动遥感设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。毕竟激光雷达是自动驾驶、物体识别和预防事故的关键技术,采埃孚(ZF)的这次收购想象是一种战略布局。
采埃孚(ZF)和Ibeo的合作将带来未来技术的飞跃,实现汽车应用的重要一步:双方共同合作开发的新一代激光雷达技术能够再现周围环境的3D图像,且可省去当前激光雷达系统中的旋转镜。凭借固态技术,激光雷达技术将变得更紧凑、精巧,更便于车辆安装。
2、麻省理工学院研发出微小的单芯片雷达传感器
——生产成本约为10美元
麻省理工学院和DARPA的研究人员创建了一个片上激光雷达传感器,其体积如此之小,可以在10美分硬币表面摆放多个激光雷达传感器。 它是利用激光和类似于雷达的技术来探测距离。激光可以为为激光雷达传感器带来更高的分辨率,因为光的波长比无线电的波长小大约10万倍。
目前自动驾驶汽车和机器人常用激光雷达,其中包括激光器,独立的自由空间光学元件,以及较大的外部接收器。激光接收器模块被机械地旋转和上下摆动,并得到完整的场视图。目前激光雷达系统花费从1000美元到 7万美元不等。
MIT和DARPA开发的新型雷达传感器使用300mm晶圆制成。这意味着,以每年数百万产量计算,单颗片上激光雷达传感器生产成本约为10美元,由于没有移动部件,传感器速度比当前机械激光雷达系统快1000倍,非常适合仅在短时间内跟踪小物体。
这种微小传感器尺寸是0.5毫米x 6毫米,并具有可转向的发送和接收相控阵和片上锗光电探测器。这种传感器没有集成激光功能,但研究人员表示,其他团队已经证明在未来的芯片上可以集成激光器。
3、福特与MIT研发自动驾驶利用激光雷达确定线路
——帮助车辆自主进行线路规划
福特正与MIT合作,共同发起一项包括机器学习和自动驾驶系统在内的特殊研究计划。该计划使用的是激光雷达来追踪和分析城市环境下行人的移动状况。研究旨在预防碰撞,同时还将帮助车辆自主进行线路规划。
传感系统能够收集大量城市行人的人流数据,并且使用算法将这些数据进行计算应用于不同目的研究,比如自动调配代步工具分布。这些电动代步工具将首先于MIT的校园进行试点投放,由于校园的人流量较城市实际模型较小,受天气影响的因素也较小,比较容易进行实验试点,等到技术成熟后将进一步应用到更大更真实的测试应用场景中。
学生们可以应用移动应用呼叫电动代步工具,抵达目的地后就可以让应用将他们送回校园的停靠点上,通过算法及对需求量的判断,这些电动代步工具会自动调配位置,实现最大利用效率。根据福特描述,这些借助于LiDAR系统和摄像头的系统的准确度远远高于GPS定位的系统。
在过去的五个月中,研究小组已经通过配备激光雷达传感器的测试车辆对校园内人类和交通状况数据进行收集,而研究小组将这些数据与天气状况、学生课程表之类的外部条件进行结合,可以在白天自动运送学生在不同的教学楼之间来往。
电动测试车辆体型较小,可以灵活行驶在校园人行道上,这为自动驾驶在高人群密度条件下运行提供了宝贵的真实数据。
4、苹果研发激光雷达传感技术
——用在苹果汽车项目?
苹果公司的最新专利“利用2D扫描光束脉冲进行三维深度点云技术”可为神秘的苹果汽车(也称为“泰坦”项目)自动驾驶做铺垫,即使该技术也可以用于其他用途。
该项专利技术由苹果开发的新型激光雷达传感器,这项技术需要使用到的是一面固定的镜子、扫描镜、光电探测器和激光发射器。附带的文件显示,苹果选择开发这项技术的原因是因为当前的电子设备“电量消耗过快,x-y分辨率有限,深度分辨率有限,画面失真,帧速率有限以及产品开发周期过长。”
如果该技术投入生产,将用于进一步开发苹果地图应用,因为地图的准确度需要大量的户外扫描,而这项技术也有可能应用在假想的苹果汽车上。苹果公司工作人员斯科特·T·史密斯(Scott T. Smith)、马修·E·拉斯特(Matthew E. Last)和爱德华·A·沃科(Edward A. Valko)共享该技术的专利权,专利编号No. 9285477。
5、事故之后 特斯拉终于也要用激光雷达了?
——曾鄙视激光雷达
特斯拉CEO伊隆·马斯克曾公开表示,自己不是很热衷于激光雷达技术。一个前置摄像头就够用了。
Autopilot出事后,一个叫名为TeslaOwner的特斯拉爱好者博客在6月30日发了一张Model S顶着激光雷达行驶在路上的照片。这位博主还声称,亲眼看见它开进了特斯拉总部的后院停车场。
根据特斯拉的说法,直到5月18日,他们才大致清楚那起Model S车祸的情况。测试不太可能在一个半月安排好,看起来特斯拉之前已经在测试看得更清楚的激光雷达技术。从图中激光雷达体积来看,目前实验用的激光雷达的技术规格应该和 Google 无人车使用的类似。
实际上,今年3月,在匹兹堡、旧金山,不少人都发现加了更多传感器的Model S在路上测试。
不过,这一次Model S车后挡风玻璃上还贴着斯坦福大学的校徽。汽车牌照也属于这所大学。所以,这也很有可能是斯坦福大学自动驾驶技术项目和特斯拉的合作。
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