激光雷达车载应用

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；
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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
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汇报结束，请点评！
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Ibeo Ibeo是一家成立于1998年的公司，2000年被传感器制造商Sick AG 收购。2000年至2008年研发了激光扫描技术、并且开始了若干自动驾 驶项目的尝试。公司和欧洲委员会共同研发了十字路口安全的驾驶辅 助产品，在全球范围售卖。2009年公司脱离Sick AG独立，2010年和 法雷奥合作开始量产可用于汽车的产品ScaLa。
奇瑞汽车股份有限公司
南航实习生汇报
汇报人：陈彪
日 期 ： 2 0 16 年 7 月 12 日
目录
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激光雷达在汽车产业的应用意义
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。
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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。
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激光雷达测距:
优点：测量时间短、量程大、精度高；
目前已有的Ibeo全自动驾驶测试车上，常用的多点布 局组合是miniLUX和LUX两款产品。
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Quanergy Quanergy 是一家成立了三年的公司，在今年的CES上也推出了 自己的新产品：S2。号称是世界上第一款固态激光雷达。从外观来看 ，S3 是个黑色长方体，内部无任何转动机构。它可以放在手上，大小 和 Puck Auto 算是打了个平手。它的参数是8 线，探测范围为 10 厘 米-150 米。
激光雷达与汽车的主动安全
参考文献：吕光辉等。汽车主动安全技术-过去与未来轻型汽车技术.2012 15
激光雷达与意念驾驶
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激光雷达与车辆检测
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激光雷达与智能交通信号控制
在城市重要交通路口 信号控制系统中集成一个 地面三维激光扫描系统。 通过激光扫描仪对一定距 离的道路进行连续扫描， 获得这段道路上实时、动 态的车流量点云数据，通 过数据处理获得车流量等 参数，根据对东西向和南 北向车流量大小的比较以 及短暂车流量预测，从而 自动调节东西向和南北向 信号灯周期。
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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。
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超声波测距：
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。
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
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
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激光雷达与汽车逆向设计
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实例
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激光雷达与汽车零部件检测
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Hale Waihona Puke 激光雷达与汽车的主动安全它是利用现代信息技术、传感技术来扩展驾驶员的感知能力， 将外接信息传递给驾驶员，同时根据这些信息判断是否构成 安全隐患，在紧急情况下，自动干涉驾驶操作进行应急处理， 使汽车能主动避开危险的一种技术
参考文献：吕光辉等。汽车主动安全技术-过去与未来轻型汽车技术.2012 14
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在业内的大致应用
借助激光雷达发展无人驾驶技术
激光雷达用于汽车逆向设计
激光雷达用于车身的零部件检测 激光雷达实现汽车的主动安全 激光雷达辅助意念驾驶的实现
将激光雷达用于车辆检测 将激光雷达用于智能交通信号控制 将激光雷达用于交通事故勘察
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激光雷达与无人驾驶技术
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要组建无人驾驶汽车，导航和各种传感器必不可少
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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。
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雷达测距
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在今年的CES上，Velodyne 公司借着福特的展台，展示了他们 最新的产品：「Solid-StateHybrid Ultra Puck Auto」激光雷达—— 像冰球一样的小圆饼。他们刚刚拿到福特的订单，为福特供应最新的 Puck Auto。它是 Velodyne 基于第三代自动驾驶平台打造的，可以 看作是现款 VLP-16 的升级款，它采用 32 线配备，扫描范围可达 200 米，基本能满足大多数自动驾驶场景所需。 此前Velodyne 有 3 款激光雷达产品，它们可以在机器人、无人 机、安防等领域使用，而这次的 Puck Auto「专供」汽车制造商。 因为 Puck Auto 具有「小、轻」的特点，它完全可以整合在后 视镜的位置。目前福特 Fusion 在车顶安装了 4 个雷达，使用了 Puck Auto 之后，只需要两个。
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而它的一个特点就是价格特别便宜，此前报道中，他们的 CTO Jeff Owens 说每台成本在 200 美元。在此次 CES 上，Quanergy 相 关负责人向 GeekCar 透露，如果订货量是一万台，那每部产品成本有 望控制在 100 美元以下，但是量产得再等两年。 如此便宜的价格，Quanergy给出的答案是“相控阵激光雷达技 术”。抛去传统激光雷达昂贵的旋转部件。用电子扫描代替机械部件 ，采用集成电路上的小镜子扫描各个方向，然后输出车辆周围的3D图 像。创始人Dr.Louay Eldada对具体技术三缄其口，只表示核心技术是 自己的博士研究课题。
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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
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主要厂家：
Velodyne Velodyne是一家硅谷公司。在参加了两届DARPA无人驾驶汽车 挑战赛后，2007年开始专注研究激光雷达，用一款Velodyne 64线进 入360°高性能激光雷达领域。于是就有了2011年谷歌无人驾驶汽车在 湾区测试时，吸引人们目光的“大花盆”。
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Lidar使得汽车行业和道路交通迈向更高峰
：系统工作的稳定性和抗干扰性更
高
：测量精度更高
：提高效率节约时间
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激光雷达原理
激光雷达的工作原理与雷达非常相近,以激光作为信号源,由激光器 发射出的脉冲激光,打到目标上,引起散射,一部分光波会反射到激光雷达 的接收器上.
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根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离, 脉冲激光不断地扫描目标物,就可以得到目标物上全部目标 点的数据,用此数据进行成像处理后,就可得到精确的三维立 体图像.
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激光雷达与交通事故勘查
运用三维激光扫描仪对事故现场进行三 维扫描，现场取证，扫描仪的数据能够生 成事故现场的高质量图像和细节示意图， 便于后期提取调查和法庭审理。 调查表明，用三维激光扫描仪采集事 故现场数据平均每次减少90分钟的道路封 闭时间。
参考文献：丁正林等. 基于三维激光扫描的交通事故现场信息采集交通与计算机.2008.26（6）：19 69-71