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法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)

星之球科技 來(lái)源:微迷網(wǎng)2019-03-04 我要評(píng)論(0 )   

全球首款用于自動(dòng)駕駛的汽車(chē)級(jí)激光雷達(dá)(LiDAR)如今,自動(dòng)駕駛正逐步成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)。2017年,奧迪(Audi)發(fā)布全球

法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)


全球首款用于自動(dòng)駕駛的汽車(chē)級(jí)激光雷達(dá)(LiDAR)


如今,自動(dòng)駕駛正逐步成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)。2017年,奧迪(Audi)發(fā)布全球首款量產(chǎn)的Level 3級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)——奧迪A8,當(dāng)然它也是全球首款搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)汽車(chē)。該車(chē)使用的激光雷達(dá)(SCALA激光掃描儀)由法國(guó)領(lǐng)先的汽車(chē)零部件制造商法雷奧(Valeo)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。除了SCALA激光掃描儀,奧迪A8還配備了12個(gè)超聲波傳感器、5個(gè)攝像頭和5個(gè)毫米波雷達(dá),形成一套覆蓋遠(yuǎn)、中、近距離的環(huán)境探測(cè)系統(tǒng)。

法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)
法雷奧SCALA激光掃描儀結(jié)構(gòu)圖,左上角激光器向右發(fā)出激光至旋轉(zhuǎn)掃描鏡(750 rpm),并被偏轉(zhuǎn)向前發(fā)射(掃描角度145°),然后車(chē)外物體的反射光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)被左下方的探測(cè)器接收

法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)
法雷奧SCALA激光掃描儀外觀(guān)

據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道,法雷奧SCALA激光掃描儀是目前汽車(chē)市場(chǎng)上唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá),擁有145°的水平視場(chǎng)角(FOV),可以探測(cè)到150米以?xún)?nèi)的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)障礙物,它是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的核心傳感器之一。該款機(jī)械式激光掃描儀由法雷奧與其戰(zhàn)略合作伙伴IBEO共同開(kāi)發(fā),可以精準(zhǔn)掃描位于車(chē)輛前方的任何障礙物,適用于高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。所有的掃描數(shù)據(jù)和法雷奧車(chē)載攝像系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)被整合成完整的行車(chē)環(huán)境圖,并為車(chē)輛智能系統(tǒng)提供精準(zhǔn)分析及判斷行車(chē)環(huán)境的依據(jù)。

法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)
法雷奧SCALA激光掃描儀開(kāi)蓋、內(nèi)部主板和激光板

法雷奧SCALA激光掃描儀的探測(cè)原理是直接飛行時(shí)間法(Direct Time of Flight,DToF),光束操作單元是旋轉(zhuǎn)掃描鏡,光源是高功率激光二極管,探測(cè)器是具有三個(gè)敏感單元的雪崩光電二極管(APD)陣列。


該高功率激光二極管采用邊緣發(fā)射激光器(EEL)技術(shù),封裝為CAN型,發(fā)射的激光波長(zhǎng)為905納米(nm),探測(cè)波形為脈沖波。三層堆疊的有源層可在150納秒(ns)內(nèi)提供功率為75瓦(W)的激光。

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法雷奧SCALA激光掃描儀中的邊緣發(fā)射激光器(EEL)

該雪崩光電二極管(APD)陣列是由德國(guó)First Sensor公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的產(chǎn)品。該探測(cè)器采用硅材料制造,并裝配在帶有玻璃窗口的低成本印刷電路板(PCB)上。兩個(gè)最為關(guān)鍵的光電元件——APD陣列和EEL激光器,組裝在同一個(gè)PCB板上。

法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)
法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)
法雷奧SCALA激光掃描儀拆解分析(樣刊模糊化)

激光雷達(dá)在實(shí)際運(yùn)行中,除了常規(guī)的視場(chǎng)角、分辨率、刷新率、點(diǎn)云數(shù)量等技術(shù)指標(biāo)以外,還必須能應(yīng)對(duì)各種惡劣環(huán)境,比如大雪天激光雷達(dá)被白雪覆蓋、超低溫雨水天氣下激光雷達(dá)被冰凍困擾、高速行駛下蚊蟲(chóng)尸體布滿(mǎn)車(chē)頭等。為此法雷奧團(tuán)隊(duì)研發(fā)了自動(dòng)加溫和清洗系統(tǒng),可自動(dòng)探測(cè)激光雷達(dá)面臨的環(huán)境問(wèn)題并做出相應(yīng)的處理,在環(huán)境應(yīng)對(duì)方面也布局了多項(xiàng)專(zhuān)利。

法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)
法雷奧SCALA激光掃描儀的自動(dòng)加溫和清洗功能展示

根據(jù)SCALA系列產(chǎn)品路線(xiàn)圖,法雷奧后續(xù)將先推出垂直視場(chǎng)角增加3倍的SCALA 激光掃描儀第二代產(chǎn)品。然后,法雷奧將推出“SCALA Cocoon”系統(tǒng),該系統(tǒng)將5個(gè)SCALA激光掃描儀組合在一起,實(shí)現(xiàn)汽車(chē)周?chē)?60°環(huán)境探測(cè)。此外,Valeo還將計(jì)劃推出采用MEMS微鏡的混合固態(tài)激光雷達(dá)——SCALA激光掃描儀第三代產(chǎn)品。

法雷奧SCALA激光掃描儀:唯一量產(chǎn)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)
法雷奧SCALA激光掃描儀第一代產(chǎn)品與第二代產(chǎn)品的參數(shù)對(duì)比

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激光雷達(dá)激光激光技術(shù)
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