搜索
| |

登录

没有账号?去注册

注册

已有账号?去登录
置顶
干货回放!公益讲座第五弹:激光雷达让自动驾驶更安全,性能方面“够用就好”
大发排列5|排列3技巧网 ·  林扬 ·  2020-03-31

    “安全驾驶,感知是第一步。看清环境路况,才能安全地自动驾驶。在自动驾驶感知系统中,毫米波雷达和摄像头能检测到99%的路上状况,但安全需要100%的保障,哪怕有1%的遗漏都能造成严重事故。要想在感知方面全覆盖并有冗余,激光雷达是重要产品。”RoboSense(速腾聚创) 合伙人兼研发副总裁Leilei Shinohara博士对激光雷达在自动驾驶汽车中的作用做出了精妙的解读。

   

  3月27日晚8点,大发排列5|排列3技巧公益直播讲座第五期如约开课,“云学习”吸引了众多激光雷达关注者,4.7万多位观众在线听课。此次,特邀嘉宾Leilei Shinohara博士对激光雷达在自动驾驶感知系统中的重要性、与其他感知单元的融合、车规激光雷达的特殊要求、激光雷达目前的进展和难题、激光雷达进一步发展趋势等方面做了深入浅出的阐述,并与热心观众进行线上交流互动。

  感知冗余让自动驾驶更安全

  理论上,自动驾驶汽车关键技术包括环境感知、精准定位、决策与规划、控制与执行、高精地图与车联网 V2X 以及自动驾驶汽车测试与验证技术。其中,环境感知是其他部分的基础,处于自动驾驶汽车与外界环境信息交互的关键位置,是实现自动驾驶的前提条件。包含激光雷达的环境感知系统获取汽车所处的交通环境信息和车辆状态信息,为自动驾驶汽车的决策规划提供前提条件。

   

  在感知系统中,摄像头和毫米波雷达有其局限性。对此,Leilei Shinohara博士列举了3个特斯拉的例子。由于特斯拉没有装配激光雷达,其由超声波雷达、摄像头和毫米波雷达组成的感知系统冗余不足,造成了一系列的事故。而上述传感器在事故中也分别暴露出问题,如“塑料材质的圆形桩桶对毫米波雷达的反射弱,很难形成有效反射,让毫米波雷达对这些塑料桶的潜在威胁无能为力;还有摄像头在明亮的天空下没有准确识别白色卡车。”

  相比之下,激光雷达能够克服摄像头和毫米波雷达的一些不足,能够在复杂的交通条件下工作。仅使用雷达和摄像头传感器时,它们不能保证感知系统符合自动驾驶ASIL-D安全标准,而激光雷达的加入为感知系统提供真正的冗余,是确保之后决策层与控制层中每一个板块安全的关键。Leilei Shinohara博士表示:“对于自动驾驶汽车而言,需要感知系统将激光雷达,毫米波雷达和摄像头数据融合在一起以实现冗余。”

  随着量产乘用车对安全性需求越来越高,车规级激光雷达需求将愈发紧迫。对于安全与感知系统的交互发展,Leilei Shinohara博士总结道:“大约10多年前,已经开始出现单传感器单项功能,做一些驾驶提示和帮助驾驶员舒适驾驶;最近一些年开始主动安全,国际上的安全标准要求车辆有更高的安全等级,如达到5星安全需要2个传感器做多项功能组合;而对于自动驾驶,在主动安全基础上需要做更多事情,要更加确保安全,所以需要3个以上传感器做多项功能组合并有足够的冗余。”目前,量产车里已经出现了装配激光雷达的奥迪A8,而随着自动驾驶阵容的进一步扩展,使用激光雷达将逐渐成为行业标准。

  车规激光雷达性能 “够用就好”

  在车辆中使用激光雷达,对探测器和激光器等激光雷达系统组件提出了严苛的要求,特别是耐热性和汽车全生命周期内的可靠性。

  目前,真正意义上的车规量产级激光雷达对封装尺寸、汽车集成性、大规模量产性、高分辨率,可靠性以及低成本等方面的要求苛刻且严格,这些要求也是目前行业正在加速攻破的难点。当前,市面上可用的主流激光雷达采用传统系统,但因其体积大,成本高而受到限制,难以满足车规级量产需求。因此,为了实现自动驾驶汽车的大规模商业化,将需要新一代高精度3D环境感知固态MEMS(微机电系统)激光雷达产品来满足行业的严格要求。

  Leilei Shinohara博士认为目前车载激光雷达存在两大市场,乘用车和运营车队,它们对车载激光雷达有不同的需求。追求在特定驾驶场景和时段完全自动驾驶的运营车要求采用高性能的机械式激光雷达,暂时不考虑大规模量产,可以牺牲尺寸、价格等因素。而追求任意驾驶场景和时段部分自动驾驶的乘用车更看重能逐渐应用于L2+ADAS & L3级别自动驾驶的车规激光雷达,对尺寸、价格、生产制造性、稳定性、智能化有严格要求,性能方面“够用就好”,成熟一款,应用一款。对于车规激光雷达的产品适应性,Leilei Shinohara博士用了三个不只是来表达:“车规级不只是高低温适应,车规级不只是抗振性,车规级不只是 IATF16949(国际汽车工作组质量体系)”。可见,与性能方面的“够用就好”不同,环境适应性方面车规激光雷达有相当严格的要求。

  随着行业深入发展,车载激光雷达的两大市场需求将走向统一。运营车会准备商业化量产,乘用车将追求更高级的自动驾驶,两者的需求逐渐交叉融合。目前,针对L3+自动驾驶量产车型的MEMS固态激光雷达渐成气候,此类激光雷达具有低成本、高性能、稳定可靠、易于生产制造等优点,兼顾车规量产与高性能的需求。

  顺应潮流让本土企业崛起

  激光雷达主要力量原本集中在国外,知名厂商包括有Velodyne、Ibeo、Innoviz、Leddar Tech和Quanergy等。国产激光雷达的公司起步较晚,但近几年,随着自动驾驶行情的火爆,许多有实力、有背景的团队纷纷加入到这个领域的研发与拓展中来,也涌现出一批优秀的企业。

  目前,全球有近100家激光雷达企业,中国公司占据可观比例。中国的激光雷达已经应用在一些低速物流车上,而在国际自动驾驶开发领域,国产激光雷达产品占有率也比较高。

  相较于单车为主的美国自动驾驶发展模式,Leilei Shinohara博士认为以车路协同方式发展自动驾驶的中国模式有更多的安全冗余。“路端检测可以通过5G把信息传给自动驾驶车辆,虽然可能有一个微小的延迟,但与其他车载传感器信息融合,无疑增加了车辆行驶中的安全冗余。”可以想象,良好的发展环境和各方对自动驾驶的热情,让中国激光雷达企业从中受益。

  在2020年CES展览上,许多激光雷达厂家展出了自家的最新产品,重点在降低成本、降低功耗、延长探测距离、提高分辨率、延展视野、外形紧凑、增强探测精度、激光雷达在车辆中的集成设计、数据处理速度更快、数字化光学开关等方面强化产品。上述厂家的产品量产后,将为实现自动驾驶、特别是高速工况下的自动驾驶提供了更大的可能性。

  未来五年,成熟的车规量产级固态激光雷达将成为自动驾驶激光雷达市场的领导者,MEMS激光雷达将成为自动驾驶汽车的第一代固态激光雷达。此外,当激光雷达真正要进入量产车,智能化将是另一大发展趋势和挑战。

  对于自动驾驶环境感知,传感器硬件通常只完成了数据收集工作,而要获取自动驾驶所真正需要的信息,则需要调用智能感知算法进行数据分析。Mobileye因为图像识别智能感知算法的优势,令大量车企摈弃传统供应商所提供的前置摄像头,最终其产品EyeQ获得巨大的市场份额;尽管Scala激光雷达只有四线,但奥迪仍然选择了来自法雷奥提供的系统方案。这些都指向一个被掩盖在激光雷达硬件光环下的核心需求, 相比信息“收集器”,自动驾驶需要更聪明更智能化的信息“理解者”。

  公益讲座回放查看方法:

  关注《大发排列5|排列3技巧》微信公众号,点击左下角菜单栏“公开课”即可观看;也可登录大发排列5|排列3技巧网、汽车发布APP点击观看。

   

  编辑:黄霞

京ICP备13016938号-1.京公网安备110108006580号.互联网出版许可证
新出网证(京)字172号. 互联网新闻信息服务许可证 1012006035.
Copyright © 2002-2014 大发排列5|排列3技巧网版权所有 版权声明