激光雷达导航:保证无人驾驶汽车安全性的解决方案?

这篇文章来源于DevicePlus.com英语网站的翻译稿。

“注意周围环境”是我们在驾驶员培训期间经常听到的一句话。对于人类驾驶员来说,要树立这样的意识,就意味着要不断检查后视镜和盲点,并始终对驾驶情况保持关注。数字化信息的干扰、与其他人的对话交谈或者恶劣的天气状况都会让这一切变得更加艰难,可以想象,让自动驾驶汽车时刻注意周围环境有多么困难。

 LIDAR autonomous cars

自动驾驶汽车中的激光雷达

自动驾驶汽车涉及多种技术,但是非专业人士往往会忽视激光雷达的重要性。光检测和测距(即激光雷达)是一种基于激光技术的测距系统。通过使用激光雷达,无人驾驶汽车可以检测出它离一栋建筑物、一辆停放的汽车或者行人有多远。例如,如果无人驾驶汽车在几百码远处检测到有静止的车辆(也许是在等红灯),它将开始降低速度并进行制动。与人类驾驶员不同,激光雷达传感器不会被短信分散注意力。

LIDAR laser technology

实际上,无人驾驶汽车中的激光雷达所做的不止是测量与障碍物之间的距离。使用软件模型,激光雷达数据可用于构建周围环境的3D模型。与Google Maps的街景视图不同,激光雷达地图会由车辆进行不断更新,因此可以检测到新的变化,例如建筑施工、交通事故以及一些意外出现的障碍物。

让我们来回顾一下激光雷达的技术应用是如何实现从太空领域到汽车行业的跨越的。

激光雷达是在哪里产生的?

像许多其他技术一样,激光雷达首先是通过在太空探索领域的应用而引起关注的。在1960年代,NASA希望提高距离测量的准确性。根据NASA的科技发展史,1960年代用于追踪卫星的微波雷达的射程精度为250英尺。使用激光雷达(或卫星激光测距)可将精度降低至10英尺。那么,该技术是如何从太空领域跃迁至无人驾驶汽车领域的呢?

另一个政府机构为这项创新技术的发展再次提供了契机。军事研究机构DARPA于2004年赞助了无人驾驶汽车竞赛,以推广该技术。自那场比赛以后,相关企业都一直在争相完善无人驾驶汽车技术。显然,安全与责任是无人驾驶的头等大事。激光雷达能够通过每秒多次提供新的导航数据来对检测和预判传感器进行辅助。

激光雷达的局限性是什么?

如果激光雷达这么有用,为什么它不普及呢?那是因为如果无人驾驶汽车依赖于这项技术,还存在一些问题。首先,市面上的激光雷达传感器价值高达数千美元。这会增加汽车的材料成本。如果无人驾驶汽车比传统汽车昂贵得多,那么购买它的消费者将会变少。幸运的是,一旦开始量产,技术成本就会下降。

激光雷达的技术局限性可能是更严重的一个问题。一些批评指出,激光雷达技术无法胜任汽车上的安全导航这一职责。毕竟,在车辆中所应用的技术,尤其是应用于安全导航的技术,将会被要求符合更高的安全标准。

激光雷达与其他无人驾驶汽车导航技术相比如何?

除了激光雷达,还有哪些其他的技术可以使无人驾驶汽车保持正常行驶?GPS可以起到一些作用,但是没有您想象的那么多。为什么呢?根据美国政府的说法,在开阔的天空中,GPS的精度可达到16英尺。为了让汽车知道它在哪条街道,您的GPS定位需要和精确的地图结合使用。尽管数字地图比之前的印刷地图更新得更频繁,但是它们无法在道路级别的区域探测到新的状况。

无人驾驶汽车还可以使用其他两种技术进行导航:摄像头和雷达。为了使摄像头正常工作,必须使用机器学习来快速处理图像。一位业界专家估计,无人驾驶的输出数据的速度为“每分钟25TB”。该方法产生的结果可能比激光雷达具有更高的分辨率,但是更难以实施。

driverless cars technology

结论:激光雷达能够使无人驾驶汽车最快推向市场

相比之下,激光雷达对于解决无人驾驶汽车安全和责任的问题是个不错的选择。它不需要像数码相机那样的AI新科技,同时是一种相对成熟的技术,其发展历史可追溯到20世纪60年代。使用激光雷达无人驾驶汽车的下一个技术挑战是:将成本降低到可接受的水平。

DevicePlus 编辑团队
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