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时间:2019-9-7, 来源:互联网, 资讯类别:市场分析

第二届“光”+智能驾驶技术高峰论坛于2019年9月6日举办,本次论坛邀请了政府部门、咨询机构、整车苹果彩票开奖查询、激光雷达制造商、红外夜视、摄像头等传感器重点苹果彩票开奖查询及知名科研院所等到会研讨,共话光与汽车电子网上彩票安全平台市场前景。以下为Cibby Pulikkaseril首席技术官兼联合创始人 Baraja现场演讲实录:

Cibby Pulikkaseril首席技术官兼联合创始人 Baraja

感谢各位今天的到来,这是我今天第一次来到深圳,我真的特别喜欢深圳。我叫Cibby,是Baraja的创始人,致力于激光雷达领域,聚焦自动驾驶。我们公司在澳大利亚,我们认为激光是可以为自动驾驶带来全新的变革。

我今天想分享的是激光雷达在自动驾驶领域到底需要什么。我首先谈激光雷达所需要的需求,除了这部分还有其他的需求,那就是激光雷达应该在车辆上保持一个较长的时间,这样才能被别人使用,而且他们应该有一种抗干扰的能力,也就是激光雷达不可以去和别的激光雷达干扰在一起。我们也会推出我们自己的苹果彩票优选平台,也就是我们所谓的光谱扫描激光雷达。对于全自动驾驶的汽车而言,激光雷达的需求是什么?这是我们做的例子,我们做出来的点云,黑色的领域是澳大利亚的悉尼驾驶汽车,有360度的全视野,这是非常长距离的探测。我们公司感到非常兴奋,对于未来,也就是未来L4的全自动化的等级,基本不需要人类的驾驶员介入,这是全自动驾驶领域的分水岭,也是我们目前努力的方向。这已经不算ADAS的领域。

这个表格是我们的客户给出的需求,大多数客户会同意他们需要这样的需求才能实现完全的自动驾驶。首先他们有距离的需求,要大于200米,还需要10%的反射率,我之后再解释。水平视野大于120度,这里讲的激光雷达不管前置还是后置角度都要大于120度,垂直视野要大于25度。除了视野之外还有分辨率的需求,要小于0.1,这是非常难达到的需求,只有特别高性能的激光雷达才能达到的需求。

为什么我们对距离有这么大的需求?这是2018年一位业界人士讲的,他看到很多激光雷达的苹果彩票优选平台,也接触到很多客户,他说,如果我们在200米之外的范围获得清楚的视野,这点非常重要。因为这样子才能有足够的时间去监测前面的障碍物,同样有时间停车或者实现减速的功能。高速公路上900毫米的限制可能还不是特别有效。他所谓的900毫米的波是什么意思呢?

这页的PPT是从保时捷那里弄来的,他们那里的人从技术上计算来这个激光雷达所需要的距离要求。在他们的论文当中他们用这样的公式,如果我要是传输了一些功能,那么我需要在接收端达到这么多的功率,这就是激光雷达背后的公式。我们可以看到中间的系数,他们都是在整个传递光的过程中会损失掉的能量的量,而且这也是要除以目标距离,距离是除以4乘以距离的平方。对于激光雷达来讲距离越远难度越大。上面还有一些系数,有一个系数比较重要。这个部分是激光雷达公司没有办法控制的,这是激光雷达的接收器孔系直径,我们可以获取多大的光束,如果接受更多的光子,它的精确度会越高。

在博士发的论文里面,他们就用了这样的公式算。如果说是900纳米的波长我们要用多少可以接受的光呢?看这张图,90%发现的可能性,也就是说我发出100个可以接收到90,然后信噪比是14.5,这是很高的。这意味着你发出90%的光源发在20%反射率的目标上,信噪率是14.5%。而且我们也得考虑对人的眼睛安全接受的光的强度,所以对于900纳米的波长来说,我们是需要它的AEL达到了50,它的脉冲宽度是4,而接收器孔是10,这种情况下我们可以看76米的距离。这已经是它最长的长度了。我们之前有的公式是可以改变的,因为可以换掉变量,这样就可以计算最后获得的接收光子的数量。如果用1550的波段,可能用于电信通讯,很多电信公司做1550波段,这个AEL对于眼睛安全的距离是4000,也就是说我们可以看到600米以外的距离。所以在1550这个波段对于距离其实是没有特别高的限制。

刚才我们谈论关于距离的东西,现在我们谈关于分辨率。分辨率是你要看到远处的东西你就必须了解你的物体是什么。下面是常见的物体,比如从大到小,从汽车到狗,比如说200米的距离,0.1分辨率,可以给你0.4米的视野,也就是说你可以看到0.4米之前的距离。所以你可能看不到狗和人,因为狗和人是0.2米和0.25米,所以客户对我们的要求更高,他们希望分辨率比0.1度更加高。

这页我想表达的是如果刷新率很高,整个视野很高,我们是需要很大的点通量的,如果我们是需要0.1×0.1的分辨率,必须要每秒的点通量达到300万,如果我们的分辨率达到0.05,那整个点通量达到1800万。另外我们还会考虑一个问题,我们要等多久?如果我们想看200米以外的东西,其实就是在黑暗当中它最长的距离可能是需要探测的距离是300米,如果只有一个激光发射器,我有300米,我们考虑一下光过去和回来的速度,那我们每秒其实处理的点量只有50万左右。所以我们必须要考虑到这个光的穿行的速度。

为了达到要求,我们就需要装很多发射器,刚才举的例子是单激光发射器的情况。为什么分辨率这么重要?那是因为我们希望在很远的距离可以看到很小的东西。事实上,当我们看到图我们会看200米,只能看到图上小红框里面的东西,天际线只看到这么一点东西,所以我们需要高分辨率,高分辨率对我们非常重要,因为我们希望远距离看到小东西。所以我们需要激光雷达,激光雷达可以提高分辨率,把这个小框框的分辨率提高。我们可以放更多的激光发射器放上去,而且它并不是固定的角度,因为车上坡、下坡的过程中,地平线会改变。刚才提到的都是关于激光雷达的性能问题。

下面和大家讲快轴扫描的周期,如果我们在两个轴面进行扫描,有一个轴是比较快的,还有一个是比较慢的。所以我们的激光雷达从上到下很快扫一遍,这就是快轴。它是垂直的,水平轴是慢的,为什么慢轴、快轴的概念这么重要?如果我有一个快轴、一个慢轴,这就意味着快轴比慢轴切换的速度更快,那它会持续多少时间呢?比如说我们来算一下,假设这个车一共有1万小时,那我们的快轴、慢轴是不是可以符合这个要求?如果是在1万小时以内要做多少次扫描呢?如果是120度的角度,也是0.1的分辨率,那可能就是在1帧里面有1200次扫描。10HZ再乘以1万小时,那整个切换次数就可以达到8640亿次,如果我们希望开发这样的技术,我们就需要开发出这样的快轴,可以扫描8640亿次,而这是非常难的。

这意味着什么呢?高性能的汽车激光雷达是需要能够持久1万小时,所以我们整个快轴的技术是非常重要的。我们需要可变的分辨率,也可以调节整个扫描的范围,而且需要是长距离的扫描。还有一个很重要的一点是干扰,干扰聊的不是很多,干扰是很重要的因素。假如说有两个激光雷达放在一起,这是2019年韩国一个公司的数据,他们在这里放了激光雷达,这边有一个绿色的墙面。另外还有一个激光雷达在那边,所有这些绿点是正确的反馈,确实有东西在那个地方,但是红色的其实都是假的,其实在那个地方红色点的位置是没有任何物质的,因为这两个激光雷达互相干扰,所以就有了这些无效反馈的点。

如果我们在车上运用这样,可能就会探测根本不存在的物体。对于高分辨率的激光雷达也是如此。我们可以看到高分辨率的激光雷达可以把周围看得非常清楚,但是蓝色的点区看起来也很像一栋房子,实际上它是由另外一个激光雷达形成的假影。如果是在自动驾驶车上装了这两个,你的车会觉得前面有一堵墙,其实它不存在。我们使用激光雷达必须要防干扰,如果周围有很多车,必须要能够防干扰。

刚才讲的是一系列激光雷达的需求,我们怎么样符合这些需求呢?我们这个公司推出了光谱扫描激光雷达(Spectrum-Scan),我们有一个激光器可以改颜色和波长,通过棱镜一样的光学器件把白光分解成不同波长的光,就会分设到不同的方向去。大家看这个动画,中间有一个棱镜,白光射进去,白光变成彩虹,有不同的波长,不同颜色的光都会用不同的颜色射入。所以我们就是在用一束光来扫描一个不会移动的物体。这个光束可以改变方向,但是物体是不会变的,而且这是1550的波段上做的。可靠性非常高,而且可以持续运行25年。这就是我们出的激光雷达,为什么我们可以快速扫描?因为我们使用棱镜的结构。

刚才我提到长距离性能的重要性,我们需要高分辨率而且是长距离都能够生效的,用我们的器件是可以在他往远处走的过程中一直识别出他。我们可以看到动图,他往前走的情况下,我们用软件是可以在他的身上放更多的分辨率的。现在他已经走了差不多100米。他走到150米的时候我们又改了整个模式,在他身上放更多分辨率的点,他现在已经走了200米,我们基本看不到其他东西,只能看到他。他现在走了250米,去了250米以外的地方,因为我们把点全部放到他的身上。这是因为我们有这种高分辨率又可以适用长距离使用的器件,因为我们是非常擅长使用孔隙来收集光。

关于干扰方面,我们刚刚也说了,我们的光方向其实是靠棱镜调控的,也就是说另外一个激光雷达很难干涉我们的激光雷达,除非是光和入射角度是完全一样才有可能,所以这种可能性非常少,总体来说我们的激光雷达是完全免疫干扰的。这里有两个激光雷达,我朋友开着车往前开,如果是装普通的两个激光雷达,你会看到很多假影,但是使用我们的激光雷达两个放在一起,不会有任何的干扰。因为我们整个原理是使用棱镜改变波长,我们不会受到其他激光雷达的干扰

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