●反射率就是那個(gè)“貓膩”
反射率可以簡單理解為照向障礙物的光線有多少能被反射回來,是被探測物體反射的激光能量占總發(fā)射能量的百分比。像用手電筒看路的過程一樣,如果手電筒的光大都被前面的物體吸收了,反射回來的光線就不夠讓人看清前面有什么,反射率低的物體也容易“消失”在激光雷達(dá)的視野里。
業(yè)內(nèi)目前常用的探測距離標(biāo)準(zhǔn),都是在物體反射率10%這一比較嚴(yán)苛的情況下測得的,在這一標(biāo)準(zhǔn)下,蔚來ET7(參數(shù)|詢價(jià))、理想L9、小鵬G9、華為激光雷達(dá),探測距離分別為250m、200m、150m和150m。它大概類似于探測一輛全黑車漆、又把車牌和車燈用黑布蓋住的車輛時(shí),能夠探測的最大距離,這已經(jīng)屬于比較極限、且很難在生活中出現(xiàn)的情況了。
所以在看激光雷達(dá)的探測距離時(shí),你需要像確定續(xù)航/油耗成績的工況一樣,先瞅一眼這個(gè)成績對(duì)應(yīng)的反射率究竟是多少。而同在10%這個(gè)比較極限的狀態(tài)下,激光雷達(dá)的探測距離也基本代表了它探測能力的下限,對(duì)于比較、判斷激光雷達(dá)的好壞是一個(gè)很客觀、有效的指標(biāo)。
●如何讓激光雷達(dá)看得更遠(yuǎn)
由于物體的反射率條件總是各不相同,想要讓激光雷達(dá)看得更遠(yuǎn),就需要從它發(fā)射、傳播、反射、接收這一工作流程中另外三個(gè)方面下手,類似于手電筒照路過程中換個(gè)更厲害的手電筒、再給人眼配上合適的眼鏡,主要對(duì)應(yīng)著發(fā)射功率、散射系數(shù)、接收器靈敏度等指標(biāo)。而目前常見的905nm、1550nm激光,在這些環(huán)節(jié)上有著各自的優(yōu)劣勢。
而1550nm激光,因?yàn)槟鼙蝗搜鄣木铙w和角膜吸收、無法在人眼視網(wǎng)膜上聚焦成點(diǎn)、對(duì)視網(wǎng)膜傷害更小,能使用的最大輸出功率上限要比905nm激光要大很多。實(shí)際應(yīng)用中蔚來ET7使用的1550nm激光雷達(dá)27W的額定功率要比理想L9、小鵬G9 905nm的激光雷達(dá)高出近1倍,這對(duì)提升激光雷達(dá)的探測距離很有幫助。
但就像不同輪胎適應(yīng)不同路況一樣,不同波長的激光雷達(dá),也有自己更適應(yīng)的環(huán)境。比如,1550nm激光更擅長在空氣、粉塵中傳播,但卻對(duì)水比較“過敏”,在雨雪天氣里不如905nm激光更“堅(jiān)挺”,探測距離也會(huì)受到一定的影響。
最后,物體反射回來的激光,還需要被光電探測器轉(zhuǎn)化成電信號(hào),再由信號(hào)處理模塊進(jìn)行識(shí)別和處理。光電探測器的靈敏度高低,也是激光雷達(dá)“眼神”好不好的重要指標(biāo)。由于不同類型的半導(dǎo)體材料,對(duì)不同波長的激光靈敏度不同,905nm激光通常使用硅基光電探測器,1550nm激光則需要搭配價(jià)格更貴的銦鎵砷光電探測器。
總的來說,1550nm激光在探測距離上擁有一定的優(yōu)勢。但需要說明的是,它需要使用光纖激光器來產(chǎn)生激光,再用銦鎵砷光電探測器進(jìn)行接收,這兩種器件的價(jià)格目前要比905nm激光常用的半導(dǎo)體激光器和硅基光電探測器貴很多。想看得遠(yuǎn),現(xiàn)在也要付出不低的成本作為代價(jià),不過好在它們的價(jià)格在近幾年也出現(xiàn)了跳水,也許不久之后就能降價(jià)到一個(gè)消費(fèi)者都能接受的程度。
●如何讓汽車看得再遠(yuǎn)一些
而如果,我還想讓汽車看得再遠(yuǎn)一些,有辦法么?有!那就是給車輛和道路裝上車聯(lián)網(wǎng)的“超級(jí)賽亞人形態(tài)”——V2X技術(shù)。有了它,汽車的“視野”范圍將進(jìn)一步從車輛周邊的區(qū)域拓展至網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn),不僅在自動(dòng)駕駛時(shí)更安全,還可以做到告別堵車、一路綠燈。
以目前的技術(shù)水平,V2X已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)“透視”被遮擋的行人讓車輛提前減速、從輔路依次匯入主干道、交通燈信號(hào)等交通標(biāo)志信息的預(yù)報(bào)、根據(jù)紅綠燈信號(hào)計(jì)算出全程綠燈暢行的理想速度等功能,是對(duì)車載傳感器感知能力的有效補(bǔ)充。而智慧道路、智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在北京、上海、無錫等地進(jìn)行建設(shè),這樣一種“神奇”的功能也離我們并不遙遠(yuǎn)。
總結(jié):
從一個(gè)小小的倒車?yán)走_(dá),到現(xiàn)在非常熱門的激光雷達(dá),再到設(shè)想中“萬物互聯(lián)”的V2X的巨大網(wǎng)絡(luò),汽車能“看”到的世界,正在快速超越人類的視力范圍,甚至在未來的汽車“眼”中,世界可能不再有“盲點(diǎn)”。你能想象那時(shí)的汽車,又是在如何駕駛和使用呢?(文/汽車之家 孫一超)
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