传感器创新项目申报书

1、传感器创新工程申报书工程名称：基于L4级自动驾驶的高分辨率3D激光雷达工程申报人:2021年11月13日一、工程简介（研究背景,一、工程简介（研究背景,一、工程一、工程简介（研究背景,意义以及研究内容）1、工程背景化石能源的日渐枯竭以及气候环境的恶化使得绿色节能可持续开展 理念普世流行，其中交通减排是节能减排的主要途径，双碳目标的提出, 新能源汽车替代传统燃油车已然成为不可逆转的趋势。各国大力推行科 技创新，5G通信技术，动力电池的开展以及充电桩等新型基础设施建设 的大力布局，使得智能电动汽车成为可能，智能网联电动汽车成为其中 的主导技术趋势，技术的不断迭代升级，使得汽车逐渐走向电动化，智 能

2、化，自动化。自动驾驶成为各大智能汽车的重要卖点，然而用户更多 关注的是自动驾驶的平安性问题。2、工程意义自动驾驶需要环境感知，决策，执行来实现，其中环境感知尤为重要。 就环境感知，目前市面上有两大主流方案，纯视觉方案以及激光雷达融 合方案。特斯拉采用的纯视觉+机器学习方案，实现L3级的辅助驾驶， 但是其交通事故涌现不断，数据缺乏，极端恶劣天气，复杂的路面状况 下，纯视觉方案的环境感知都无法应对。本工程的高分辨率3D激光雷达 可以应对上述的复杂情况，实现更加平安的L4级自动驾驶，解决用户对 平安性的担忧，加速智能汽车对市场的渗透。L4级自动驾驶的真正实现，是人从枯燥乏味的驾驶任务中解放，节省 时

3、间，增加舒适性，提高人的工作效率。自动驾驶汽车与交通网络的实 时通信使车路协同成为可能，提高交通系统整体的运行效率以及平安性, 减少交通网络维护的人力本钱。纯视觉方案是基于光学摄像头，其中光学摄像头的主流厂商大多为欧 美国家，目前国内的市场份额以及利润都占比拟少；而车规级的激光雷 达由国内厂商率先突破，有实现千元级价格，使得激光雷达在智能汽车 的普遍应用成为可能。大疆科技，华为科技，禾赛科技等国内厂商的不 断涌现，在国际市场上占据着较大的市场份额。智能汽车将是超万亿级 的市场，其中硬件将会是利润率最大的一局部，激光雷达的融合感知方 案的流行，将会使中国智能汽车产业实现弯道超车，成为全球智能汽车

4、 产业主导者。3.工程的研究内容本工程主要是基于L4级自动驾驶的高分辨率车规级3D激光雷达， 从而实现更具平安性的自动驾驶。当前，自动驾驶环境感知局部有两大技术路线：基于光学摄像头下 的纯视觉+机器学习方案；基于激光雷达的融合感知方案。市面上激光雷 达大多为机械式，价格高达70万以上，本工程的3d激光雷达是固态式 MEMS,采用更少的激光收发模组，增加棱镜，在保证高分辨率的前提下, 本钱大幅下降，继而实现千元价格，使得激光雷达成为智能汽车环境感 知的主流方案.二、研究方案，研究的创新点.研究方案激光雷达是激光探测及测距系统的简称，是以发射激光束探测目标的 位置、速度等特征量的雷达系统，由激光发

5、射机、光学接收机、扫描 系统和信息处理系统等组成。其工作原理是向目标发射探测信号（激 光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信 号进行比拟，作适当处理后，即可获得目标的有关信息,如目标距离、 方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而实现对目标进行探 测、跟踪和识别。激光雷达生成的通常是点云数据。1）激光发射系统：激励源驱动激光器按一定周期发射激光脉冲，激 光调制器通过光束控制器对激光的方向和线数进行调试，然后通过发 射系统将激光射向目标；2）激光接收系统：光电探测器接受目标物体反射回来的激光，产生 接收信号；3）信息处理系统：接收信号经过放大处理和数模转换，由信息处理

6、 模块进行分析计算，获取目标外表形态、物理属性等数据并建立3D 空间模型。4）扫描系统：以稳定的速度进行旋转，同时对所在平面的扫描，获 取实时的平面图信息。本工程采用MEMS全新架构，引入微振镜，仅需一束激光光源就可以通过微振镜反射来实现多线数的效果，有效降低激光器和探测器 的需求数量，从而降低本钱。.研究创新点1）机械结构简化：毫米级尺寸的微振镜缩减了激光雷达的尺寸；2）分辨率高：MEMS微振镜可以精确控制光线角度；3）更具性能优势：分辨率高，信号精度高，3D空间建模，高性能, 车规级，能够大规模量产；4）本工程激光雷达产品实现功率与本钱的平衡：针对MEMS激光雷 达功率较低的问题，采用多线程微振镜激