調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá)

以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來(lái)介紹其測(cè)距/測(cè)速原理。藍(lán)色為發(fā)射信號(hào)頻率，紅色為接收信號(hào)頻率，發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制，信號(hào)頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射，反射會(huì)影響光的頻率，當(dāng)反射光返回到檢測(cè)器，與發(fā)射時(shí)的頻率相比，就能測(cè)量?jī)煞N頻率之間的差值，面陣?yán)走_(dá)測(cè)距多少錢(qián)，與距離成比例，從而計(jì)算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會(huì)根據(jù)前方移動(dòng)物體的速度而改變，結(jié)合***效應(yīng)，即可計(jì)算出目標(biāo)的速度。

激光雷達(dá)

作為未來(lái)自動(dòng)駕駛傳感器的代表，激光雷達(dá)技術(shù)主要掌握在 Velodyne、Quanergy、Ibeo 三家國(guó)外企業(yè)中。美國(guó) Velodyne 成立于 1983 年，其機(jī)械式激光雷達(dá)起步較早，技術(shù)，貴州面陣?yán)走_(dá)測(cè)距，同時(shí)與谷歌、通用汽車、福特、Uber、百度等自動(dòng)駕駛企業(yè)建立了合作關(guān)系，占據(jù)了車載激光雷達(dá)大部分的市場(chǎng)份額。Quanergy 成立于 2012 年，2014年推出其款產(chǎn)品 M8-1，并在奔馳、現(xiàn)代等公司的實(shí)驗(yàn)車型上得到應(yīng)用，M8 之后Quanergy 相繼發(fā)布的產(chǎn)品都開(kāi)始走固態(tài)路線，采用了 OPA 光學(xué)相控陣技術(shù)，面陣?yán)走_(dá)測(cè)距公司，規(guī)模量產(chǎn)后將大幅降低傳感器價(jià)格。Ibeo 成立于 1998 年，是個(gè)擁有車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的企業(yè)，其于 2017 年推出了全固態(tài)激光雷達(dá) A-Sample 樣機(jī)。

激光雷達(dá)是通過(guò)發(fā)射激光束，再接收從遠(yuǎn)處物體反射回來(lái)的光束，通過(guò)測(cè)量光束的飛行時(shí)間而獲得遠(yuǎn)處物體的距離信息。不過(guò)，激光束非常窄，并且它們不會(huì)發(fā)生散射，因此單束激光雷達(dá)脈沖只能感知一個(gè)非常小的物體。為了實(shí)際應(yīng)用，激光雷達(dá)傳感器得進(jìn)行某種形式的“掃描”。大多數(shù)激光雷達(dá)傳感器會(huì)連接到一個(gè)旋轉(zhuǎn)它們的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，一旦激光發(fā)射與馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)同步，我們就可以知道激光指向的位置，并將前方環(huán)境的整體成像合成在一起。因此，激光雷達(dá)的視場(chǎng)取決于馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)它的角度。

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