激光雷達(dá)傳感器在車輛系統(tǒng)中有哪些應(yīng)用

激光雷達(dá)傳感器是一種主動式的現(xiàn)代光學(xué)檢測技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于社會多個領(lǐng)域，是一種極為先進(jìn)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(yīng)用，而激光雷達(dá)傳感器技術(shù)在智能化車輛系統(tǒng)中也有著非常重要的應(yīng)用。本文即介紹激光雷達(dá)傳感器在車輛系統(tǒng)中有哪些應(yīng)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(shí)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(zhǔn)位置，激光雷達(dá)比對車輛初始位置與高精地圖信息。

（1）由慣性導(dǎo)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(dá)局部點(diǎn)云信息進(jìn)行特征提取，結(jié)合初始位置獲取全局坐標(biāo)系下矢量特征；

（3）將矢量特征與高精地圖特征信息進(jìn)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(dá)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(biāo)跟蹤

激光雷達(dá)可不依賴光照進(jìn)行實(shí)時掃描，掃描視角可達(dá)360°，且計(jì)算量較小。

在掃描中先對障礙物（車、人、隔離帶等）進(jìn)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(diǎn)云關(guān)聯(lián)目標(biāo)，確認(rèn)上下楨是否屬于同一個物體，再進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，輸出目標(biāo)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(dá)對車道線檢測，車道保持輔助系統(tǒng)在檢測到車輛偏離預(yù)計(jì)行車軌跡時，通過邏輯運(yùn)算并作出決策，從而控制車輛按照既定的車道軌跡進(jìn)行行駛。激光雷達(dá)對車道線檢測方法可基于雷達(dá)掃描點(diǎn)密度。該方法為獲得所需車道線，可先獲取雷達(dá)掃描點(diǎn)坐標(biāo)信息，然后轉(zhuǎn)化為柵格圖，最后利用柵格圖中點(diǎn)的密度進(jìn)行提取，該方法實(shí)時性好。

5、防撞及行人保護(hù)

車輛通過快速、實(shí)時分析激光雷達(dá)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(yù)警

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

7、自動緊急制動

激光雷達(dá)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(xiǎn)障礙物進(jìn)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(xiǎn)時作出決策，使車輛自動緊急制動。

結(jié)語

借助安裝在車輛上的相關(guān)激光雷達(dá)傳感器，系統(tǒng)能夠快速獲取車輛內(nèi)外部環(huán)境數(shù)據(jù)信息，對物體進(jìn)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(dá)在ADAS方面有優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用中也面臨技術(shù)、計(jì)算性能、價格等問題，該技術(shù)還在不斷的試誤與優(yōu)化中，以滿足更多的需求。