在无人车辆中激光雷达的关键技术及应用研究

发布时间：2020-12-21 06:13

　　无人车辆是未来汽车技术发展的主流方向,激光雷达技术的应用可以有效地解决机器视觉技术存在的不足,提升环境探测准确度。基于此,首先阐述了激光雷达原理与技术特征,然后重点探讨了在无人车辆中激光雷达的关键技术,最后用实际案例说明了激光雷达在无人车辆中的应用,以期为激光雷达在无人车辆中的应用提供参考。 

【文章来源】：科学技术创新. 2020年35期

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

激光雷达系统原理框图

无人驾驶车辆在行驶的过程中通常需要对路径信息进行提取与跟踪，需要对道路的方向、坡度等特征进行描述与表征。道路提取技术能够在无人驾驶车辆快速行驶的过程中，及时地对行驶道路前方的环境信息进行感知与识别。在激光雷达传回的点云数据中，道路的形状与障碍物相比具有规则性更强的特点，且两者具有较为明显的差异性，因而可以较为容易的对两者进行区分。在对激光雷达传回的点云数据进行道路提取研究中发现，不同类型的激光雷达，道路提取效果不一。激光雷达按照不同的线束可以分为单线与多线[5]，其中单线激光雷达是无人驾驶车辆使用最为广泛的一种激光雷达,单线激光雷达在应用的过程中，能够对道路高度差、走向、路沿等特征进行描述与表征，在车辆行驶速度较慢且道路规则性强的条件下具有较好的使用效果，其理想道路模型如图2所示。但在一些非标准性道路中，单线激光雷达检测技术则不能够有效地表征出道路具体特征。多线激光雷达相较单线激光雷达而言，能够采集到更加丰富的信息数据，相比单线激光雷达，能够更好的对道路信息进行表征，道路提取效果更佳。3.3 障碍物探测与跟踪技术

谷歌自动驾驶公司Waymo早已将激光雷达应用在无人驾驶车辆中，其激光雷达与传感器布局如图3所示。主要在车顶、车头及车身四周布置激光雷达，并在车顶位置同时布置摄像头传感器，以充分保障信息冗余，主计算机被设置在车辆后备箱位置。目前在现有无人驾驶车辆中使用的激光雷达主流为机械扫描式，其主要是由MEMS反射镜、激光发射接收装置、伺服电机等组成。机械扫描式激光雷达系统原理示意图如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]无人驾驶矿用运输车辆感知及控制方法[J]. 李宏刚,王云鹏,廖亚萍,周彬,余贵珍.  北京航空航天大学学报. 2019(11)
[2]智能车辆障碍物检测技术综述[J]. 李洋.  大众科技. 2019(06)
[3]无人驾驶汽车的发展现状及展望[J]. 姜允侃.  微型电脑应用. 2019(05)
[4]无人驾驶汽车及其发展[J]. 宋飞扬.  中国高新科技. 2019(05)
[5]三维激光雷达在无人车环境感知中的应用研究[J]. 张银,任国全,程子阳,孔国杰.  激光与光电子学进展. 2019(13)

硕士论文
[1]基于车载激光雷达的无人驾驶车辆障碍物检测与跟踪技术研究[D]. 文龙.吉林大学 2020
[2]基于激光雷达的无人车自主定位方法研究[D]. 何月旺.重庆理工大学 2020
[3]基于激光雷达的环境识别及局部路径规划技术研究[D]. 杜军.重庆理工大学 2020
[4]基于激光雷达与视觉融合的环境感知与自主定位系统[D]. 欧阳毅.哈尔滨工业大学 2019



本文编号：2929342