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一颗好的补盲激光雷达能做到什么?

2022年05月25日 09:52:03
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来源:AutoR智驾

国内的车载激光雷达市场刚刚起来就已经卷到了细分市场。作为激光雷达系统供应商,亮道智能率先推出了专门针对近距场景的侧向补盲激光雷达。区别于主流的前向主激光雷达,它能做到什么?

文丨智驾网 黄华丹

任何产品,卷起来后除了拼参数,挖掘细分市场也是个不错的路子。

激光雷达也不例外。

当大部分公司还在卷前向主激光雷达市场时,已经有公司开始瞄准侧向补盲激光雷达了。

5月13日,亮道智能正式发布了国内市场上首款纯固态侧向激光雷达LDSense Satellite。

不同于目前大部分前向激光雷达采用的是半固态MEMS路线,亮道智能的这款LDSense Satellite采用固态Flash技术,纯芯片化设计,具有超大垂直视场角体积小巧灵活高可靠性长使用寿命的特征,兼具性能与成本优势。

据亮道智能表示,这款LDSense Satellite专为具有挑战性的近距场景设计。因而其在参数及所能实现的功能表现上也与目前主流的前向激光雷达完全不同。

Satellite在实际应用中所能解决的主要问题包括:

尽早识别加塞,有效减少碰撞发生。

精准感知矮小障碍物,最小化探测盲区。

与高精地图融合,实现车道级定位。

那么,Satellite是怎么实现这些功能的?

——01——

怎么做到的?

首先,我们来看一下Satellite的参数表现。

虽然在媒体沟通会上,亮道智能表示具体产品参数将于北京车展公布,但从已经公开的资料我们也可以大致整理出Satellite的部分核心数据。

从覆盖范围来看,Satellite的探测距离约为30-50米,垂直视场角达到75度,水平视场角尚未正式公布,但从示意图来看,应该也和大部分前向激光雷达一样,也是在120度左右。

首先,从水平视场角来看,一般单个前向激光雷达能实现90度到120度的点云覆盖,对于加塞车辆,基本要当其超过车身3.6米时才能进入激光雷达视场范围,留给车辆的反应时间很短,容易引发事故。

采用2个激光雷达时,可以实现车头180度的点云覆盖。

而当采用1个前向加2个侧向激光雷达时,可实现超过270度的车身感知覆盖,在对方车辆试图跨越本车时即可判断加塞意图,从而获得更充足的预警和响应时间,极大提高响应速度,有效减少事故的发生。

当然,实现这样的水平点云重叠覆盖并不是侧向激光雷达的专长。

作为专门的侧向补盲激光雷达,Satellite最大的亮点在于其高达75°的垂直视场角。

我们知道,大部分MEMS激光雷达由于受振镜振动角度限制,要实现较大的垂直视场角比较困难。因而一般的MEMS激光雷达其垂直视场角都在25度-40度之间,例如速腾聚创的M1的垂直视场角为25°,禾赛的AT128

而采用Flash技术路线的固态激光雷达在结构上更加简单,可以通过设计激光发射范围实现超过75°的垂直视场角,甚至能达到90°。

在侧向补盲的应用场景下,要探测到近处低矮的障碍物,比如宠物、马路边沿、减速带以及相邻车道线等目标物,视线以下足够大的视场角非常重要。我们来看图示。

当采用安装在车顶,垂直视场角为25°的激光雷达时,将会有非常大的低矮处盲区。

而将其放低,装到车头位置时,近处盲区会减小,但从示意图可以看出,靠近车身处点云无法覆盖到的区域依然较为明显。

当在车头位置安装垂直视场角大于75°的激光雷达时,几乎可以实现近处无盲区的效果。

这就是大垂直视场角补盲激光雷达带来的好处。

此外,当侧向激光雷达安装在顶部位置时,除了能实现相邻车道目标物的感知功能外,还能通过感知道路周边静态标识物获得准确的相对位置信息,与高精地图结合,实现车道级精准定位。

——02——

为什么要用激光雷达补盲?

不过,也有人提出疑问,对于ADAS功能来说,侧向只需要能观察到一些主要的信息就足够了,比如周围车辆位置、车道线等,太多的细节反而会增加负担。而要实现这些功能,摄像头和毫米波雷达就够用了,为什么还要用激光雷达?

首先,摄像头和毫米波雷达在感知上都有其局限性。

比如由于摄像头加毫米波雷达的方式强烈依赖于物体的动态变化,对于精细的小目标无法做到有效识别,因而可能会无法识别路面落石、雪糕筒、快递包裹、紧急停车三角警示牌等。

比如近距离状态下,摄像头只能识别很小的车辆部分,而毫米波雷达对近距离目标识别容易导致回波干扰,因此无法对切入目标进行有效的识别,在高速行驶或堵车场景下,旁边车道的车辆,尤其是大车在很近距离切入时很难被识别到。

同样,在夜间大流量车流中,毫米波雷达会因存在多径反射而失效,摄像头则由于反射的光线复杂,和目标距离过近,也可能无法准确识别物体。

这些场景在加上补盲激光雷达后都能应对。

此外,对于已经上市的辅助驾驶功能,如LKA(车道保持辅助)、FAPA(全自动泊车系统)和AEB(主动制动)等功能,侧向激光雷达也能明显提升其安全性与舒适性。

——03——

激光雷达的布局

那么,怎样布局激光雷达能更好地实现其功能?

亮道智能的LDSense Satellite可安装在车头、车身两侧和车尾实现补盲。当然,主机厂真正在上车时除了功能,同时也需要考虑成本、外观、碰撞防护等方面内容。

而在目前已经上车的激光雷达方案中,也有不少采用了多颗激光雷达的布局,例如路特斯ELETRE和沙龙“机甲龙”均安装了4颗激光雷达,且均为前向1+2,车尾一颗的方案。

但在前向布局上,以路特斯和沙龙为例,其两颗安装在车头侧向的雷达也是与前向主激光雷达一样的产品。这一方面增加了成本,同时由于其相对较小的垂直视场角,车辆附近还是会留下较大的近场盲区。

侧向使用补盲激光雷达将是更好的选择。据亮道智能表示,其Flash固态激光雷达由于内部结构采用纯芯片化设计,结构简洁,无任何运动部件,不仅更容易符合严格的车规要求,而且可靠性更高,使用寿命更长,且成本也更低。

LDSense Satellite预计将于2023年下半年开始量产。

应该说,亮道智能作为激光雷达系统供应商,在细分市场推出自己产品的好处是:功能有针对性,竞争对手少,同时与合作伙伴形成的是互补关系,而非竞争。在商业模式上也是非常不错的路线。

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责任编辑:张佳栋 PA011
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