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华为让激光雷达白菜价,还要造汽车大脑,惹恼马斯克

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老粥科普 2021-01-18 15:51

把开车的事丢给汽车

老司机都清楚,开车这活儿看起来简单,其实是需要全身心参与的一项活动。你需要用眼睛看、双手操控方向盘和控制档位、两只脚需要啃油门离合器和刹车,当然大脑也不能闲着,你需要时刻留神道路情况、注意前后方车辆和行人、并且把交通规则烂熟于心。总之,开车是件累人的活儿。

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开车需要手脚眼脑密切配合

最好是上车之后跟汽车说“回家!”或者“去哪哪儿”,然后玩玩手机、翻翻杂志,或者闭目养神,把开车的事情交给汽车。没错,我讲的就是自动驾驶。

想不想一边开车一边玩手机?

自动驾驶是有条件的

首先一条就是你得让汽车“看见”东西,并且能快速地分析它看见的一切,判断那是什么、会不会有威胁,然后控制汽车做出动作,这就需要汽车拥有敏锐的眼睛和灵活的大脑。

我们不可能把自己的眼睛抠出来装在汽车上,也没办法将车灯变成能看见东西的眼睛(尽管它长得有点像)。为了实现自动驾驶,首先需要为汽车安装传感器和计算机,用传感器接收周围事物的图像,同时通过计算机分析这些图像,得出事件发展趋势的结论,这就是汽车的眼睛和大脑。

老司机要做的事情很多

你可能会说:这还不简单,在汽车前边装上摄像头就行啦!其实这真是你把事情想简单了,我们习以为常的任何图片和视频图像对于今天的计算机来说都过于复杂,它无法知道那上面的图形代表什么、距离有多远,也很难在零点几秒的时间内判断这个图像会不会对自己构成威胁,当夜晚和光线杂乱的时候更是如此。

夜间开车需要注意力和好眼力

于是汽车制造商们想到了激光雷达。

激光雷达是一种特殊的眼睛

激光是由激光器发射的一束固定频率光线,它可以在很远的距离把能量集中在一个小点上,因此在许多方面都得到应用。在军事上,激光可以用来击落飞机甚至导弹;在工业上,激光可以用来快速切割钢板;我们平时常见的激光笔是课堂和会议中的指示工具;交通警察拿激光来测量汽车有没有超速。

激光测速早已广泛应用

由于能量高度集中,激光反射回来的能量也能更容易被探测到,这跟我们平时看东西是一个道理,光线强我们就看得更清楚。与此同时,我们如果发射出去的不是连续的光束,而是一段一段的光脉冲,就能通过计算发射激光与接收到反射光的时间差来计算我们与目标的距离;再代入两次脉冲的时间差,就可以算出目标的速度,进而判断车辆是否超速了。


激光测距测速都用到激光脉冲

在大多数时候,光速是固定值,现代计算机的频率也能使我们更准确地计算时间,于是很方便地通过激光来测量距离。如果向前方发射许多束激光脉冲,就不难通过反射回来信号时间的长短来判断前方是物体的形状和它们的运动速度。这就是激光雷达的原理。


激光脉冲反射形成点阵图像

激光雷达需要一个强大的“大脑”

激光测距仪使测量距离与速度变得很简单,但我们依然无法知道目标到底是什么:迎面而来的是一辆车?一名骑手?一个滑板男孩?或者只是一只小狗?为了判断物体的形状,我们需要发射更多更密集的激光脉冲信号,同时把接收信号的传感器做得更精密,这样就能准确地反馈前方的图像信息。

线束和脉冲越密集图像越清晰

所有接收到的信号都只是一个一个的光脉冲,激光雷达将这些信息输入车载计算机才能得出准确的图像,但这还不算完,计算机需要根据这些图像中的元素来分析那是什么物体。这需要计算机拥有强大的图像处理能力,它要能在极短的时间内对物体作出判断,事故的发生常在转瞬之间,你差了0.1秒,悲剧将无法挽回。于是这也对车载电脑硬件性能和软件处理能力提出了很高的要求。

所有图像需要计算机快速判断

华为的优势不仅在于拥有强大的研发和制造能力,可以将车载激光雷达做成“白菜价”,赋予其一个“聪明的大脑”,同时还能通过华为全球领先的5G通信网络技术将道路智慧化,从而为车辆的自动驾驶创造基础,这都是华为擅长做的事情。

自动驾驶时代将很快到来

可以预见,在不远的将来,当你下班后与朋友聚餐,举杯畅饮之后,再也不用担心查酒驾,也无须打电话找代驾。你只需要跟你的爱车说一声“回家”,它就能带着你安全回到家中了。

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