1、傳感器創(chuàng)新工程申報(bào)書工程名稱：基于L4級(jí)自動(dòng)駕駛的高分辨率3D激光雷達(dá)工程申報(bào)人:2021年11月13日一、工程簡(jiǎn)介（研究背景,一、工程簡(jiǎn)介（研究背景,一、工程一、工程簡(jiǎn)介（研究背景,意義以及研究?jī)?nèi)容）1、工程背景化石能源的日漸枯竭以及氣候環(huán)境的惡化使得綠色節(jié)能可持續(xù)開展 理念普世流行，其中交通減排是節(jié)能減排的主要途徑，雙碳目標(biāo)的提出, 新能源汽車替代傳統(tǒng)燃油車已然成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。各國(guó)大力推行科 技創(chuàng)新，5G通信技術(shù)，動(dòng)力電池的開展以及充電樁等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 的大力布局，使得智能電動(dòng)汽車成為可能，智能網(wǎng)聯(lián)電動(dòng)汽車成為其中 的主導(dǎo)技術(shù)趨勢(shì)，技術(shù)的不斷迭代升級(jí)，使得汽車逐漸走向電動(dòng)化，智 能

2、化，自動(dòng)化。自動(dòng)駕駛成為各大智能汽車的重要賣點(diǎn)，然而用戶更多 關(guān)注的是自動(dòng)駕駛的平安性問題。2、工程意義自動(dòng)駕駛需要環(huán)境感知，決策，執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)，其中環(huán)境感知尤為重要。 就環(huán)境感知，目前市面上有兩大主流方案，純視覺方案以及激光雷達(dá)融 合方案。特斯拉采用的純視覺+機(jī)器學(xué)習(xí)方案，實(shí)現(xiàn)L3級(jí)的輔助駕駛， 但是其交通事故涌現(xiàn)不斷，數(shù)據(jù)缺乏，極端惡劣天氣，復(fù)雜的路面狀況 下，純視覺方案的環(huán)境感知都無法應(yīng)對(duì)。本工程的高分辨率3D激光雷達(dá) 可以應(yīng)對(duì)上述的復(fù)雜情況，實(shí)現(xiàn)更加平安的L4級(jí)自動(dòng)駕駛，解決用戶對(duì) 平安性的擔(dān)憂，加速智能汽車對(duì)市場(chǎng)的滲透。L4級(jí)自動(dòng)駕駛的真正實(shí)現(xiàn)，是人從枯燥乏味的駕駛?cè)蝿?wù)中解放，節(jié)省 時(shí)

3、間，增加舒適性，提高人的工作效率。自動(dòng)駕駛汽車與交通網(wǎng)絡(luò)的實(shí) 時(shí)通信使車路協(xié)同成為可能，提高交通系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率以及平安性, 減少交通網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的人力本錢。純視覺方案是基于光學(xué)攝像頭，其中光學(xué)攝像頭的主流廠商大多為歐 美國(guó)家，目前國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額以及利潤(rùn)都占比擬少；而車規(guī)級(jí)的激光雷 達(dá)由國(guó)內(nèi)廠商率先突破，有實(shí)現(xiàn)千元級(jí)價(jià)格，使得激光雷達(dá)在智能汽車 的普遍應(yīng)用成為可能。大疆科技，華為科技，禾賽科技等國(guó)內(nèi)廠商的不 斷涌現(xiàn)，在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)著較大的市場(chǎng)份額。智能汽車將是超萬億級(jí) 的市場(chǎng)，其中硬件將會(huì)是利潤(rùn)率最大的一局部，激光雷達(dá)的融合感知方 案的流行，將會(huì)使中國(guó)智能汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車，成為全球智能汽車

4、 產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)者。3.工程的研究?jī)?nèi)容本工程主要是基于L4級(jí)自動(dòng)駕駛的高分辨率車規(guī)級(jí)3D激光雷達(dá)， 從而實(shí)現(xiàn)更具平安性的自動(dòng)駕駛。當(dāng)前，自動(dòng)駕駛環(huán)境感知局部有兩大技術(shù)路線：基于光學(xué)攝像頭下 的純視覺+機(jī)器學(xué)習(xí)方案；基于激光雷達(dá)的融合感知方案。市面上激光雷 達(dá)大多為機(jī)械式，價(jià)格高達(dá)70萬以上，本工程的3d激光雷達(dá)是固態(tài)式 MEMS,采用更少的激光收發(fā)模組，增加棱鏡，在保證高分辨率的前提下, 本錢大幅下降，繼而實(shí)現(xiàn)千元價(jià)格，使得激光雷達(dá)成為智能汽車環(huán)境感 知的主流方案.二、研究方案，研究的創(chuàng)新點(diǎn).研究方案激光雷達(dá)是激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的 位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)，由激光發(fā)

5、射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、掃描 系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等組成。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)（激 光束），然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)（目標(biāo)回波）與發(fā)射信 號(hào)進(jìn)行比擬，作適當(dāng)處理后，即可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、 方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探 測(cè)、跟蹤和識(shí)別。激光雷達(dá)生成的通常是點(diǎn)云數(shù)據(jù)。1）激光發(fā)射系統(tǒng)：激勵(lì)源驅(qū)動(dòng)激光器按一定周期發(fā)射激光脈沖，激 光調(diào)制器通過光束控制器對(duì)激光的方向和線數(shù)進(jìn)行調(diào)試，然后通過發(fā) 射系統(tǒng)將激光射向目標(biāo)；2）激光接收系統(tǒng)：光電探測(cè)器接受目標(biāo)物體反射回來的激光，產(chǎn)生 接收信號(hào)；3）信息處理系統(tǒng)：接收信號(hào)經(jīng)過放大處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換，由信息處理

6、 模塊進(jìn)行分析計(jì)算，獲取目標(biāo)外表形態(tài)、物理屬性等數(shù)據(jù)并建立3D 空間模型。4）掃描系統(tǒng)：以穩(wěn)定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)所在平面的掃描，獲 取實(shí)時(shí)的平面圖信息。本工程采用MEMS全新架構(gòu)，引入微振鏡，僅需一束激光光源就可以通過微振鏡反射來實(shí)現(xiàn)多線數(shù)的效果，有效降低激光器和探測(cè)器 的需求數(shù)量，從而降低本錢。.研究創(chuàng)新點(diǎn)1）機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化：毫米級(jí)尺寸的微振鏡縮減了激光雷達(dá)的尺寸；2）分辨率高：MEMS微振鏡可以精確控制光線角度；3）更具性能優(yōu)勢(shì)：分辨率高，信號(hào)精度高，3D空間建模，高性能, 車規(guī)級(jí)，能夠大規(guī)模量產(chǎn)；4）本工程激光雷達(dá)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功率與本錢的平衡：針對(duì)MEMS激光雷 達(dá)功率較低的問題，采用多線程微振鏡激