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激光雷达技术在智能交通领域

2019-05-30

来源 : 赛文交通网

作者 : 疏达

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LiDAR,光检测与测量,用光信号作为检测信号对空间进行检测和测量。而是否只有使用激光作为传输媒介才是激光雷达?其实并不尽然。

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北醒(北京)光子科技有限公司首席技术官疏达在智能交通论坛中详细解释了激光雷达在治超、停车、车流量统计以及AEB防撞预警场景中的应用,激光雷达不再只是应用于航天、军事等高端领域,它正在逐步向生活的各个角落崛起。

一、激光雷达技术背景

激光雷达系统组成主要分为三部分:发射系统、接收系统、处理系统。当光的信号通过光源和光学系统发射后,被物体反射并由接收器检测到,同时,处理电路对信号传输时间进行计时。因为光速不变,所以通过简单公式可以计算光信号在空间的飞行时间,通过时间解算距离变化。

目前,智能交通及无人驾驶领域的雷达应用是基于时间飞行测距法(ToF)进行的。

法国Yole行业调研机构在2018年发布报告显示,激光雷达作为光学检测系统,低层支撑技术是依托于其他行业发展逐步演化而来的。激光雷达随着深入集成化,成本随之下降,让激光雷达从只应用于航天、军事类行业到现在应用于生活中。

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二、激光雷达应用场景

a.治超场景

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智能交通治超系统由三大类功能模块组成,其中最重要的是超限检测设备,对重量、车辆尺寸、速度等进行测量。重量依托于称重传感器,而激光雷达针对车辆的尺寸、速度进行检测。实现无人为干预,全自动不停车,大大增加路口通行效率。

在4m高,6m宽的两排龙门架上安装多个TF系列单点激光雷达,将龙门架4米的距离分成多段,由于在两排龙门架上交错安装。无车经过时距离输出均值为6m,有车经过时会有部分雷达输出小于6m的数据。从而判定车辆长宽高信息。对比红外对射光目,这一解决方案有以下竞争优势:

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b.停车场景

近两年,激光雷达产品将被国内外方案商应用于以车位占用为主的智能停车检测,其中分为三类使用途径,一种是停车场停车位检测,一种是智能道闸抬落杆检测,一种是路边停车位检测。

首先是停车场车位检测。停车场车位检测分为两种,一种是对即有停车场的升级改造,其中的布线、施工非常复杂,因此合作方借用停车位中间走廊的照明线路安装激光雷达,对两侧车位进行斜探测,大大减少施工强度和布线成本。

另一种是新建停车场的系统布置,使用超声波探头测量车辆。

其次是智能道闸抬落杆检测,目前市场中大部分使用地磁感应线圈,而新型装置是将感应器安装于闸机侧面,通过监测车头与杆位的距离控制杆位升降,既可以检测车辆通行状态,也可以检测行人同行状态。

此类技术能够减少非目标及外来物的干扰带来的结果误判,同时能够降低安装和维护成本。

最后是路边停车检测。在两个车位中间的电子计费栏中集成两个模块,对前后两个车位进行探测,与其它传感器配合工作,检测车位占用有无和车辆驶入、驶出的计时判断,辅助停车费用计算。

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c.车流量统计场景

大部分应用于交通路口及尾气排放检测站,激光雷达安装于高架桥及红绿灯杆顶部,距离地面3-8米,垂直向下或倾斜探测路面情况,通过对路面的测量设定路面基准值:当无车通过时,激光雷达测量数据无变化,输出低电平;当车辆通过时,激光雷达测量数据有变化,输出高电平;同时也可以触发摄像头拍照。

通过一段时间内对激光雷达输出的高电平次数进行统计,从而实现车流量统计并汇总发送到控制中心。

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d.AEB防撞预警场景

将激光雷达安装于汽车前部散热隔窗指向行驶前方,实时获取与前方目标距离,得出车辆行驶速度,根据预警距离设置给出预警信息。

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