激光雷達傳感器在車輛系統(tǒng)中有哪些應用

激光雷達傳感器是一種主動式的現(xiàn)代光學檢測技術，可廣泛應用于社會多個領域，是一種極為先進的環(huán)境感知傳感器。隨著車輛智能化大大提高，高度化的自動駕駛網(wǎng)聯(lián)智能車輛將大規(guī)模應用，而激光雷達傳感器技術在智能化車輛系統(tǒng)中也有著非常重要的應用。本文即介紹激光雷達傳感器在車輛系統(tǒng)中有哪些應用。

1、車輛高精度定位

借助定位系統(tǒng)，車輛系統(tǒng)能夠通過獲得實時位置信息做出決策。但定位方式會受信號的干擾，特別是在經(jīng)過城市建筑、隧道時信號容易中斷。為獲得精準位置，激光雷達比對車輛初始位置與高精地圖信息。

（1）由慣性導航裝置、全球定位系統(tǒng)和輪速等傳感器提供車輛初步位置；

（2）將激光雷達局部點云信息進行特征提取，結合初始位置獲取全局坐標系下矢量特征；

（3）將矢量特征與高精地圖特征信息進行匹配，獲取精確的車輛位置。因此，相對其他車載傳感器，激光雷達的定位精度及穩(wěn)定性方面優(yōu)勢明顯。

2、障礙物識別及目標跟蹤

激光雷達可不依賴光照進行實時掃描，掃描視角可達360°，且計算量較小。

在掃描中先對障礙物（車、人、隔離帶等）進行識別，從而獲取該障礙物的空間位置。對障礙物分類、跟蹤，則先通過分割點云關聯(lián)目標，確認上下楨是否屬于同一個物體，再進行目標跟蹤，輸出目標跟蹤信息。

3、自動泊車系統(tǒng)

安裝在車頂或車身四周的激光雷可以檢測車輛停車位的位置、感知周圍車輛等障礙物，并將獲取的有效信息輸入到車輛控制系統(tǒng)，為車輛自動泊車的控制決策提供可靠的環(huán)境信息。

4、車道保持輔助系統(tǒng)

借助激光雷達對車道線檢測，車道保持輔助系統(tǒng)在檢測到車輛偏離預計行車軌跡時，通過邏輯運算并作出決策，從而控制車輛按照既定的車道軌跡進行行駛。激光雷達對車道線檢測方法可基于雷達掃描點密度。該方法為獲得所需車道線，可先獲取雷達掃描點坐標信息，然后轉化為柵格圖，最后利用柵格圖中點的密度進行提取，該方法實時性好。

5、防撞及行人保護

車輛通過快速、實時分析激光雷達等傳感器采集的車輛附近環(huán)境數(shù)據(jù)，可提前開啟車輛主動安全系統(tǒng)，并向駕駛員發(fā)出警告信號，防止與潛在的障礙物發(fā)生碰撞，并在車輛可能發(fā)生碰撞前及時停車，避免與行人發(fā)生碰撞。

6、車道偏離預警

如果車輛行駛偏離預定軌跡時，激光雷達通過檢測車輛車輛行駛前方車道線標識可能的危險障礙物，并采集車輛在行駛道路中的實時位置信息，若檢測車輛行駛軌跡發(fā)生偏離并存在危險時，車道偏離預警系統(tǒng)便發(fā)生預警信號，使車輛駕駛員及時修正行駛路線，按照預定軌跡行駛。

7、自動緊急制動

激光雷達通過對車輛行駛路線前方存在可能發(fā)生碰撞的靜態(tài)或動態(tài)危險障礙物進行檢測，并將采集信息發(fā)送給車輛系統(tǒng)，系統(tǒng)分析可能發(fā)生危險時作出決策，使車輛自動緊急制動。

結語

借助安裝在車輛上的相關激光雷達傳感器，系統(tǒng)能夠快速獲取車輛內外部環(huán)境數(shù)據(jù)信息，對物體進行靜態(tài)或動態(tài)的識別、監(jiān)測與追蹤等處理。盡管激光雷達在ADAS方面有優(yōu)勢，但在實際應用中也面臨技術、計算性能、價格等問題，該技術還在不斷的試誤與優(yōu)化中，以滿足更多的需求。