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补盲最佳选择?纯固态Flash激光雷达即将量产

以下文章来源于赛博汽车 ,作者肖莹 Andy


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Flash激光雷达即将落地,感知方案有望进一步完善。


作者 | 肖莹

5月13日,亮道智能面向中国市场发布自研的纯固态Flash激光雷达——LDSense Satellite。根据企业介绍,这是一款用于侧向补盲的激光雷达,计划在2023年下半年量产。


在此之前,2021年11月,Ouster也发布了DF(Digital Flash)系列固态激光雷达,并计划在2025年量产上车。


此外,北科天绘、镭神智能、北醒光子等激光雷达厂商,也在布局Flash激光雷达,预计未来几年会有越来越多的产品落地。


01

Flash激光雷达的优势


如果按照扫描方式来划分,激光雷达的技术演进路线可以分为:机械式到半固态再到纯固态三个阶段。


半固态激光雷达又可以分为三个技术路径:MEMS、棱镜和转镜,纯固态则主要分为Flash、OPA等路线。


目前,量产上车的激光雷达主要为半固态激光雷达,其中,又以MEMS路线为主流,这主要是因为MEMS路线能够较好地实现性能与耐久性的平衡。


但是,即便MEMS路线已经大幅减少了机械运动部件,其内部仍然集成了“可动”的微型镜面,这对于产品可靠性和耐久性的提升依旧存在挑战。


因此,业内普遍认为,没有任何运动部件的纯固态激光雷达,才是未来的主流技术方向。


在纯固态激光的两个主流技术方向来看,OPA技术工艺要求苛刻,生产难度大,预计短期内难以实现规模量产;结构相对简单、技术更成熟的Flash激光雷达会更早实现落地。



Flash激光雷达内部结构


但Flash技术路线也有短板,就是功率密度低,探测距离短,因此更适合于近距离的补盲。


从已经发布的激光雷达来看,多数产品考虑的性能在于探测距离,垂直视场角往往非常低,通常在30°以内,这在近距离探测时,往往会形成较大盲区。


Flash激光雷达则正可以弥补这一缺陷。例如,亮道智能发布的LDSense Satellite产品,垂直视场角可以达到75°-90°。这在一些特定的场景下,将发挥巨大价值。


除了有超大的垂直视场角以外,Flash激光雷达的优势还在于高可靠性、长使用寿命,以及更高的性价比。


相信随着Flash激光雷达的量产落地,激光雷达传感器配置方案会有完善的选择。


02

优化全场景辅助驾驶


全场景智能辅助驾驶,正是车企当前核心的研发投入之一。


今年5月初,华为率先宣布在极狐阿尔法S HI版上实现了这一能力,其他发布类似规划的企业还包括小鹏汽车,以及长城汽车旗下的自动驾驶公司毫末智行等。


所谓全场景,就是包括高速、城市以及泊车三大用车场景。


目前,高阶辅助驾驶能力落地的主要场景在高速和泊车场景。城市场景路况复杂、交通参与对象不确定性高,跟车、超车、规避障碍难度更大,多数企业还停留在测试阶段。


通过实际体验来看,不论是已经落地的高速场景、泊车场景,还在正在测试的城市场景,智能辅助驾驶的安全性、平顺性都有待进一步提升。


智能辅助驾驶体验是否顺滑,这考验的是车辆近距离识别的能力,也正是补盲激光雷达的用武之地。


例如,在高速或城区行驶时,因车辆加塞而导致的紧急避让场景时常发生。结合侧向激光雷达,可让车辆前向感知水平视场角扩大至180°及以上,甚至达到车身全方位无死角覆盖。


这样,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,有效减少事故发生,扩大未来L3及以上自动驾驶的应用范围。


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1个前向激光雷达实现车头90°~120°的点云覆盖


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2个侧向激光雷达实现车头180°的点云覆盖


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1前向+2侧向激光雷达,车身超270°感知覆盖


此外,矮小障碍物精准感知也是补盲雷达的用武之地。在城区道路行驶,行人、两轮车和穿梭变道的车辆混流,通行场景复杂多变,对于城区智能驾驶提出了更高挑战。


安装于车顶的前向长距激光雷达,在探测时存在较大范围的近场盲区,无法应对一些特殊场景。


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高度30cm的宠物猫,探测盲区超过7m


垂直视场角不低于75°的侧向激光雷达可以与前向激光雷达的近场盲区进行点云互补,能够实现低矮物体比如马路边沿、减速带等目标物,以及相邻车道线的探测。


以马路边沿为例,高度10cm,不仅可以实现0.35m-15m的近场探测,还能够在0.35m处达到30行点云的超高分辨率的探测效果。


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激光雷达近场探测盲区对比


补盲激光雷达的第三个关键场景在于,与SLAM(即时定位与建图)技术融合,实现车道级定位。当侧向激光雷达安装于顶部位置,在实现相邻车道目标物的感知功能外,还可以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SLAM技术结合,实现车道级精准定位。


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03

完善激光雷达布置方案


据《赛博汽车》不完全统计,目前,已经公开宣布要搭载激光雷达的量产乘用车共计24款。从车企公布的激光雷达布局方案来看,往往搭载1-5颗不等。


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与此同时,车企对于激光雷达的布置方案也是五花八门,不尽相同。


通常来讲,1颗激光雷达往往布置在车辆顶部,2颗激光雷达的布置就有了差异,例如小鹏P5布置在前脸两侧,集度则计划布置在前机盖上。


3颗激光雷达的布置方案就更多了,极狐阿尔法S将3颗都布置在前脸上,威马M7则将一颗布置在车顶处,2颗布置在左右前翼子板处;阿维塔11则将一颗布置在前脸正中央,另外2颗布置在左右前翼子板处。


采用4颗激光雷达的路特斯Eletre,车顶前后各布置1颗,左右前翼子板处各布置一颗;机甲龙则是前脸3颗再加上后向一颗。


本田LegendHybrid EX的5颗激光雷达则采用了前2后3的布置。


可以看出,车企对于激光雷达布置方案的判断存在较大差异,甚至在不久前,几家车企CEO还因此产生过争论。


但是大家想解决的问题都是一致的,都是为了兼顾探测距离以及探测角度,平衡最佳方案。


此次,亮道智能发布纯固态Flash激光雷达正是打了一个差异化发展的路线,布局下一代激光雷达技术,填补侧向激光雷达市场空缺,以图打开市场。


相信随着纯固态Flash激光雷达的落地,将会有更完善的传感器配置方案,为迎接高级别自动驾驶做好准备。


-END-


文章来源:赛博汽车



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