近日，美國交通部下屬的國家公路交通安全管理局公布了2020年度交通事故數(shù)據(jù)，顯示2020年是2007年以來死亡人數(shù)最多的一年。 在 45% 的致命事故中，乘用車司機(jī)至少有以下一種危險(xiǎn)行為：超速、酗酒或未系安全帶。 這些活動取決于駕駛員的行為——喝酒、不系安全帶或猛踩油門。如果您想要一個加快引入自動駕駛汽車的充分理由，這就是。 然而，在現(xiàn)實(shí)中創(chuàng)造自動駕駛汽車比概念要復(fù)雜得多。他們需要一系列先進(jìn)技術(shù)來理解周圍的世界，包括傳感器、攝像頭和雷達(dá)。但是，也許最關(guān)鍵的工具是激光雷達(dá)。什么是激光雷達(dá)？激光雷達(dá)（英文：Laser Radar），是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測信號（激光束）,然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號（目標(biāo)回波）與發(fā)射信號進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。NASA 最初在 1970 年代開發(fā)了用于太空的激光雷達(dá)。使用激光束為汽車的計(jì)算機(jī)和機(jī)械師創(chuàng)建 3D 視覺，以做出安全的駕駛決策。 該過程每秒重復(fù)數(shù)百萬次，并為車輛提供高分辨率 3D 視圖和周圍環(huán)境地圖，以實(shí)現(xiàn)安全導(dǎo)航。這使其能夠在不同的照明和天氣條件下識別和導(dǎo)航 300 米（980 英尺）范圍內(nèi)的物體。 激光雷達(dá)廣泛用于汽車、電動自行車、卡車、送貨機(jī)器人以及全自動駕駛汽車的高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 。它有助于自適應(yīng)巡航控制、盲點(diǎn)監(jiān)控、車道保持、緊急制動和行人檢測等功能活動。Knightscope 的安全機(jī)器人配備了 Velodyne LiDAR 圖片來源：Knightscope但是，與任何技術(shù)一樣，激光雷達(dá)也在不斷發(fā)展。為了了解這一點(diǎn)，我們與Velodyne的首席產(chǎn)品官Sinclair Vass 進(jìn)行了交談。Velodyne 生產(chǎn)用于 自動駕駛汽車、ADAS、地圖、機(jī)器人和智能城市的測試和商業(yè)用途的傳感器。 Velodyne 誕生于 2005 年DARPA 大挑戰(zhàn)中進(jìn)入汽車領(lǐng)域的一對兄弟。他們意識到現(xiàn)有攝像頭和 LiDAR 的缺點(diǎn)，并開發(fā)了一種新的感知檢測系統(tǒng)作為回應(yīng)。該系統(tǒng)使用了一個旋轉(zhuǎn)球，它可以發(fā)射 64 束激光，最遠(yuǎn)可達(dá) 90 米（300 英尺），并計(jì)算出光線反彈所需的時間，以每小時 48 公里（30 英里）或更高的速度繪制出前方道路的輪廓.激光雷達(dá)創(chuàng)建智能響應(yīng)交通流Velodyne LiDAR 正在運(yùn)行。圖片：Velodyne
激光雷達(dá)不僅可以幫助車輛實(shí)時感受和體驗(yàn)道路，還可以幫助車輛與交通監(jiān)控等其他基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信。 Vass 解釋說，激光雷達(dá)目前“位于十字路口的電線桿上”，并監(jiān)控交通以改善“十字路口的流量”。具體來說，基于激光雷達(dá)的交通監(jiān)控可以實(shí)時識別接近紅綠燈的行人、自行車和其他道路使用者。最重要的是，它可以測量不同車道和紅綠燈處的汽車速度和數(shù)量。有了這些數(shù)據(jù)，監(jiān)控軟件可以改變交通燈間隔，以減少行人等待時間并改善整體交通流量。Vass解釋說：我們走一個糟糕的十字路口。讓車輛移動也是為了安全，因?yàn)楫?dāng)你追蹤擦肩而過的物體時，軟件會確切地知道這輛車是否在1秒、5秒或10秒內(nèi)超過了這輛車。你可以看到哪里可能發(fā)生事故。 激光雷達(dá)還可以通過減少空轉(zhuǎn)車輛的數(shù)量來減少污染，從而提高城市的可持續(xù)性。了解周圍環(huán)境的車輛還可以通過超速行駛等行動減少其碳足跡，這是一種節(jié)省燃料的特定駕駛技術(shù)（或者，對于電動汽車，電池壽命）。例如，可以實(shí)時了解其環(huán)境的卡車較少依賴硬制動或硬加速。因此，節(jié)省燃料。隨著車輛自動化的發(fā)展，環(huán)境影響也在不斷發(fā)展 傳感器本身所消耗的能量非常小，但隨著使用量的增加，它們對環(huán)境的影響可能會引起人們的關(guān)注。 Velodyne 的 Velarray H800 傳感器。圖片：VelodyneVelodyne 通過創(chuàng)建Velarray H800傳感器減少了其碳足跡，該傳感器比同類中的其他 LiDAR 傳感器消耗更少的功率，擴(kuò)展了系統(tǒng)工作范圍并減少了熱負(fù)荷。 該公司指出，嵌入較低功率單元的汽車可以節(jié)省大量能源。 Velarray H800 通常消耗 13 W 的能量，而 Luminar LiDAR（通常消耗 25 W 并與 30 W 后端單元相結(jié)合）需要高達(dá) 55 W。 對于單個傳感器配置，每輛車的差異高達(dá) 0.042 kW。 美國交通部沃爾佩中心指出，2015 年美國人花費(fèi)了 840 億小時的駕駛時間。如果當(dāng)年運(yùn)營的車輛中只有一半配備了單個 LiDAR 傳感器，則使用較低功率單元將節(jié)省 17.6 億千瓦時。 這種能源可以為超過165,000 個美國普通家庭供電一年。我們距離大量自動駕駛汽車、送貨機(jī)器人或與道路使用者和其他城市基礎(chǔ)設(shè)施無縫通信的完全連接的智能城市還有很長的路要走。但它來了，激光雷達(dá)在確保我們成功安全到達(dá)那里方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
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