激光雷达技术背景
激光雷达系统组成主要分为三部分:发射系统、接收系统、处理系统。其中激光雷达的线束决定了传感器的垂直视角以及垂直方向的分辨率,如下图所示为禾赛64线激光雷达,其垂直方向较多有64根线,且视场范围为:-25°~+15°。当光的信号通过光源和光学系统发射后,被物体反射并由接收的器检测到,同时,处理电路对信号传输时间进行计时。因为光速不变,所以通过简单公式可以计算光信号在空间的飞行时间,通过时间解算距离变化。
目前,智能交通及无人驾驶领域的雷达应用是基于时间飞行测距法(ToF)进行的。
法国Yole行业调研机构在2018年发布报告显示,激光雷达作为光学检测系统,低层支撑技术是依托于其他行业发展逐步演化而来的。激光雷达随着深入集成化,成本随之下降,让激光雷达从只应用于航天、军事类行业到现在应用于生活中。
激光雷达应用场景
a.治超场景
智能交通治超系统由三大类功能模块组成,其中很重要的是超限检测设备,对重量、车辆尺寸、速度等进行测量。重量依托于称重传感器,而激光雷达针对车辆的尺寸、速度进行检测。实现无人为干预,全自动不停车,大大增加路口通行效率。
b.停车场景
近两年,激光雷达产品将被国内外方案商应用于以车位占用为主的智能停车检测,其中分为三类使用途径,一种是停车场停车位检测,一种是智能道闸抬落杆检测,一种是路边停车位检测。
c.车流量统计场景
大部分应用于交通路口及尾气排放检测站,激光雷达安装于高架桥及红绿灯杆顶部,距离地面3-8米,垂直向下或倾斜探测路面情况,通过对路面的测量设定路面基准值:当无车通过时,激光雷达测量数据无变化,输出低电平;当车辆通过时,激光雷达测量数据有变化,输出高电平;同时也可以触发摄像头拍照。当光的信号通过光源和光学系统发射后,被物体反射并由接收的器检测到,同时,处理电路对信号传输时间进行计时。
通过一段时间内对激光雷达输出的高电平次数进行统计,从而实现车流量统计并汇总发送到控制中心。
d.AEB防撞预警场景
将激光雷达安装于汽车前部散热隔窗指向行驶前方,实时获取与前方目标距离,得出车辆行驶速度,根据预警距离设置给出预警信息。
激光雷达
激光雷达已成为自动驾驶的关键传感器之一。市场上也有很多产品选择。然而,有一些关于激光雷达的说法,但非人士很难区分这些陈述。关于激光雷达的“谣言”将引起读者的关注。
激光雷达是一种非常高科技的设备:
激光雷达是在20世纪60年代早期发明脉冲激光后不久发明的。原理很简单。就像蝙蝠根据物体反射的声波测量物体的距离一样,激光雷达只是用光波取代声波。
激光雷达的作用是发射脉冲并测量从物体反射回来的时间。由于光速是恒定的,因此通过测量光波的飞行时间很容易计算距离。
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