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百度无人车上竟用‘谷歌同款’LiDAR?技术剖析70万值不值

EDN China 麦迪?? 2015年12月17日 ?? 收藏0

百度和谷歌都用了哪款LiDAR

根据目前用LiDAR来做无人驾驶车的项目来看,LiDAR的主要供应商十分集中,主要公司大致包括Velodyne、 Continental、 SICK、 IBEO、Riegl等公司。

各家公司的主要产品如图5(性能与价格来自互联网):

图5:主要厂家提供的激光雷达产品对比
图5:主要厂家提供的激光雷达产品对比

有没有发现什么?对了,排名第一的这一款非常眼熟,肉眼观察接近谷歌和百度车顶上放着的那款。其实,谷歌当年是有报道称直接用的就是Velodyne Lidar 的HDL-64E,虽然百度报道没说用的是哪款,估计也八 九不离十,就是HDL-64E(麦迪同样在Velodyne的官网看到Baidu无人车上路的报道,虽然没有提用了他们的器件)。

图6:中外各科研单位无人车传感器使用情况
图6:中外各科研单位无人车传感器使用情况(点击查看大图)

实时上,对照一份资料显示(图6),国内外很多高校以及公司在其自主研发的无人驾驶车辆中都使用了激光雷达作为环境感知的传感器。且大多都使用HDL-64E-Velodyne Lidar这款LiDAR,或有些辅助一些其他厂家的Radar或Lidar,补充Velodyne LiDAR的盲点。

当然麦迪也发现这种选择是有原因的,目前激光雷达按激光扫描线条数分可分为单线激光雷达、多线激光雷达等,与单线激光雷达相比,多线激光雷达具有数据量大,检测精度高,探测距离远、范围广等优点。当然64线激光雷达就在检测精度、范围和距离等方面胜出。当然这也导致了价高垄断等等可能,目前看很多公司在做低线、低成本方面的方案的尝试(这是后话,留个尾巴)。

LiDAR的主要性能指标

对于LiDAR在无人驾驶车中的使用,文献所提到的优点主要有以下几方面:方向性好测角精度高;测距精度高;激光雷达没有多路径效应,能在低仰角下工作。

除扫描线速外,主要的性能参数包括测量范围、距离分辨率、水平视场角度,垂直扫描角度、角度分辨率等。这些都是开发人员选择LiDAR在车上进行二次开发的重要指标(图7)。

图7:激光雷达安装,车体坐标和传感器坐标的建立
图7:激光雷达安装,车体坐标和传感器坐标的建立

LiDAR的缺陷

当然,激光雷达依然有其局限性,就是其依然受大气环境的影响。这也是为什么上述项目中有很多需要依托其它传感器补足的重要原因。其最大的缺点:受大气的光传输效应影响 (包括光速、折射率的变化和散射现象)会使其测量精度降低,因而不能全天候工作,遇浓雾、雨、雪天气无法工作;由于波束窄,在大空域中捕获目标困难,须借助引导才能进入自跟踪。

图8:各种天气环境下无人车传感器适用情况
图8:各种天气环境下无人车传感器适用情况

就在快完成本文的时候,麦迪又发现一条缺陷,如果这条新闻是真的话(制作一个60美元黑客设备就可以欺骗大部分自动驾驶车的LIDAR系统),那么对于LiDAR的安全性将存在一个大大的疑问。

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激光雷达? ADAS? 无人驾驶?

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