激光雷达在汽车产业的应用意义

意义：

为保障汽车驾驶时的舒适性和安全性，世界各国对汽车防撞技术的研究和发展投入了大量的人力、物力和财力。据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30％，路面相关事故的50％，迎面撞车事故的60％，所以现代汽车安装各类雷达系统以保障行车安全。

激光雷达与其它测距方法的优缺点：

汽车凭借一定的装备测量前方障碍物的距离，迅速反馈给汽车，以在危急的情况下，通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等，来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、误判断所造成的交通事故。目前运用在汽车上的测距方法主要有超声波短距离测距，毫米波雷达长距离测距，激光测距，摄像系统测距等几种方法。

超声波测距：

它利用超声探测原理，在司机倒车时，能正确的从数码显示器上了解汽车尾部与障碍物之间的距离。当测距显示小于报警距离时，还能准确报警，及时提醒司机刹车。

优点：超声波测距原理简单，成本低、制作方便；

缺点：其在高速行驶的汽车上的应用有一定局限性，这是因为超声波的传输速度受天气影响较大，不同的天气条件下传播速度不一样；另一方面是对于远距离的障碍物，由于反射波过于微弱，使得灵敏度下降。故超声波测距一般应用在短距离测距，最佳距离为4～5米，一般应用在汽车倒车防撞系统上。

雷达测距：

为了更好的适应道路交通状况，解决盲区视野问题，在日本和美国开展了大量的工作。如应用毫米波雷达CCD摄像检测交通状况，根据危险程度改变直观信号的音调、颜色和位置，并在显示器中显示。实现高度智能化，极大的改善车辆的安全性。

雷达是利用目标对电磁波反射来发现目标并测定其位置的。

优点：

（1）是探测性能稳定。它不易受对象表面形状和颜色的影响，也不受大气流的影响；

（2）是环境适应性能好。雨、雪、雾等对之干扰小。作为车载雷达，目前适用的主要有脉冲多普勒雷达、双频CW雷达和FM雷达三种。应用雷达测距，需要防止电磁波干扰，雷达彼此之间的电磁波和其他通信设施的电磁波对其测距性能都有影响。毫米波雷达主要应用于防撞，以避免高速公路上发生追尾碰撞；

缺点：应用雷达测距，需要防止电磁波干扰，雷达彼此之间的电磁波和其他通信设施的电磁波对其测距性能都有影响。

激光雷达测距：

可以对车前的路面状况进行电子扫描，还可以对周围及后面司机看不到的地方进行扫描。将收集的信息通过各个响应部位的传感器汇集到电脑中去，在车内电视荧幕中显示出来，扩大了司机对路面观察，并能对超速或有障碍的路面发出警报，引起司机注意。

优点：测量时间短、量程大、精度高；

缺点：由于激光雷达测距仪器工作环境处于高速运动的车体中，振动大，对其稳定性、可靠性提出了较高的要求，其体积也受到了一定的限制，同时还要考虑省电、低价、对人眼安全等因素；

摄像系统测距：

CCD摄像机是一种用来模拟人眼的光电探测器。它具有尺寸小、质量轻、功耗小、噪声低、动态范围大、光计量准确、其线扫描输出的光电信号有利于后续信号处理等优良特性，在汽车行业也得到了广泛的应用。利用面阵CCD，可获得被测视野的二维图像，但无法确定与被测物体之间的距离。只使用一个CCD摄像机的系统称为单目摄像系统，在汽车上常用于倒车后视系统，辅助驾驶员获得后视死角信息，以避免倒车撞物。为获得目标三维信息，模拟人的双目视觉原理，利用间隔固定的两台摄像机同时对同一景物成象，通过对这两幅图像进行计算机分析处理，即可确定视野中每个物体的三维坐标，这一系统称为双目摄像系统。

优点：尺寸小、质量轻、功耗小、噪声低、动态范围大、光计量准确、其线扫描输出的光电信号有利于后续信号处理；

缺点：目前价格较高，同时由于受软件和硬件的制约，成象速度较慢；

总结：

随着科技的进一步发展，汽车雷达系统中车辆测距技术的种类必将越来越多，其应用也不仅是单一的测距方式，而是多种测距方式的混合，集某几种装置于一体，互相取长补短，进一步提高系统测量的精度和可靠性。随着计算机软硬件技术的发展，成象式测距技术将一步步走向成熟，并代表这种技术的发展方向，在现代汽车驾驶技术中将得到广泛运用，以保证行车的安全性。