激光雷達(dá)對(duì)汽車(chē)智能化與自動(dòng)駕駛的重要性

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李誠(chéng))自動(dòng)駕駛已是大勢(shì)所趨，自動(dòng)駕駛主要分為感知、判斷決策與控制3部分，感知部分是一切操作的基礎(chǔ)，傳感器的感知性能直接影響自動(dòng)駕駛的安全性，在自動(dòng)駕駛應(yīng)用中處于不可撼動(dòng)的重要地位。在自動(dòng)駕駛汽車(chē)傳感器的選型方面，車(chē)企們?nèi)鐭o(wú)頭蒼蠅一般，經(jīng)過(guò)多年的不斷試錯(cuò)，最終才找到激光雷達(dá)這條出路。

沙龍汽車(chē)放狠話，激光雷達(dá)真有那么重要?

在汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的驅(qū)使下，國(guó)內(nèi)外各大車(chē)企已陸續(xù)布局自動(dòng)駕駛汽車(chē)，并且大多數(shù)車(chē)型均采用激光雷達(dá)作為車(chē)身周?chē)沫h(huán)境傳感器，激光雷達(dá)似乎已成為了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的標(biāo)配。擁有雙MDC智能駕駛計(jì)算平臺(tái)，超智能感知系統(tǒng)的沙龍汽車(chē)更是放下狠話，4顆(激光雷達(dá))以下的請(qǐng)別說(shuō)話，激光雷達(dá)對(duì)于汽車(chē)智能化、自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)真的有那么重要么?

激光雷達(dá)是一種光學(xué)遙感技術(shù)，工作原理是向被探測(cè)物體發(fā)射激光，通過(guò)CMOS傳感器接收被物體表面折射回來(lái)的激光束來(lái)判斷出物體的距離。當(dāng)激光雷達(dá)在同一時(shí)間內(nèi)，向同一角度發(fā)射無(wú)數(shù)條激光時(shí)，激光雷達(dá)可通過(guò)反饋回來(lái)的信號(hào)，判斷出物體的三維空間信息。在連續(xù)工作狀態(tài)下，激光雷達(dá)可探測(cè)出被探測(cè)物的位移方向、移動(dòng)速度等。

激光雷達(dá)的環(huán)境感知性能不會(huì)因光線、惡劣天氣、嘈雜的工作環(huán)境而受到影響，同時(shí)激光雷達(dá)的遠(yuǎn)距離物體探測(cè)能力，以及細(xì)節(jié)分辨能力均優(yōu)于毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、攝像頭。通過(guò)激光雷達(dá)與智能算法配合，還可對(duì)行人的行為進(jìn)行預(yù)判斷，進(jìn)一步提高自動(dòng)駕駛的安全性與穩(wěn)定性。據(jù)前瞻研究院表示，在智能駕駛應(yīng)用感知層面中，激光雷達(dá)的綜合性能表現(xiàn)是最優(yōu)的。此前在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域以視覺(jué)感知為主的特斯拉、Mobileye也看到了激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，紛紛投入了激光雷達(dá)的研發(fā)工作中。

隨著汽車(chē)智能化的快速發(fā)展，自動(dòng)駕駛等級(jí)的提高，激光雷達(dá)現(xiàn)已成為自動(dòng)駕駛應(yīng)用中不可或缺的一部分。如今激光雷達(dá)的規(guī)?；a(chǎn)已經(jīng)鋪開(kāi)，前裝量產(chǎn)元年正式開(kāi)啟。眾車(chē)企為迎接激光雷達(dá)放量元年的到來(lái)，紛紛宣布將會(huì)在新款車(chē)型中搭載激光雷達(dá)，并且在今年搭載激光雷達(dá)的小鵬P5和極狐阿爾法S已完成了小批量的交付。計(jì)劃于明年量產(chǎn)的沙龍機(jī)甲龍、蔚來(lái)ET7、長(zhǎng)安方舟架構(gòu)也將會(huì)使用激光雷達(dá)，預(yù)計(jì)2022年，前裝激光雷達(dá)將會(huì)迎來(lái)爆發(fā)。

搭載4顆激光雷達(dá)的沙龍機(jī)甲龍

沙龍機(jī)甲龍于11月19日正式首發(fā)，據(jù)官方介紹機(jī)甲龍是全球首款搭載4顆激光雷達(dá)的車(chē)型，采用的是華為96線混合固態(tài)激光雷達(dá)方案，單顆雷達(dá)的探測(cè)范圍可覆蓋橫向120°縱向25°，4顆同時(shí)啟用可實(shí)現(xiàn)360°無(wú)視覺(jué)死角的激光全覆蓋，減少盲區(qū)的產(chǎn)生，有利于提升自動(dòng)駕駛的安全性。

據(jù)華為官方顯示，這款激光雷達(dá)最遠(yuǎn)的感知距離可達(dá)200米，探測(cè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了人、車(chē)、物的覆蓋，還具備了對(duì)高速移動(dòng)車(chē)輛的車(chē)距、車(chē)速探測(cè)的能力。通過(guò)智能算法的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離小物體的避障、近距離場(chǎng)景加塞緊急制動(dòng)、行人行為預(yù)判段的操作，可滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的使用需求。

同時(shí)，這4顆激光雷達(dá)還引入了智能清潔、自動(dòng)加熱的功能，可有效避免極端天氣以及惡劣的工作環(huán)境限制了激光雷達(dá)的感知能力。如在冰雪天氣的情況下外置激光傳感器的外殼上有冰雪的聚積物，以及車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間使用，傳感器外殼上堆積的厚灰塵或其他的污漬，都會(huì)對(duì)激光雷達(dá)的收發(fā)帶來(lái)影響。

為提升環(huán)境感知力，機(jī)甲龍還搭載了38個(gè)智能感知元件，實(shí)現(xiàn)了5重360°無(wú)死角的智能感知覆蓋，分別包括激光雷達(dá)、高清攝像頭、環(huán)視攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等，極大地將探測(cè)距離提升至500m以上。

搭載兩顆激光雷達(dá)的小鵬P5

小鵬P5是目前量產(chǎn)車(chē)型中首款搭載激光雷達(dá)的車(chē)型，并且已完成部分交付工作。小鵬P5得益于車(chē)頭前側(cè)搭載的兩顆大疆Livox的HAP激光雷達(dá)，為其提供了更高精度的測(cè)距能力和更強(qiáng)的環(huán)境感知力。

據(jù)了解，小鵬P5采用的激光雷達(dá)由Livox團(tuán)隊(duì)耗時(shí)兩年精心打造，同時(shí)也是Livox首款面向車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用的產(chǎn)品，高度契合智能輔助駕駛的應(yīng)用需求。

Livox HAP采用的是棱鏡式的掃描方案，雖說(shuō)這款激光雷達(dá)僅有6個(gè)收發(fā)器，但用過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的棱鏡折射，在100ms內(nèi)可產(chǎn)生高達(dá)144線等效點(diǎn)云密度，棱鏡式掃描的引入對(duì)提升探測(cè)能力非常有利。Livox HAP的橫向探測(cè)角度為120°，縱向探測(cè)角度為25°，角分辨率高達(dá)0.16°*0.2°，可有效探測(cè)150m內(nèi)低分辨率的物體。同時(shí)這款激光雷達(dá)還引入了“超幀率”的探測(cè)技術(shù)，Livox HAP會(huì)對(duì)可疑區(qū)域的掃描頻率提升至原來(lái)的兩倍，以此提高在復(fù)雜環(huán)境下的感知能力，進(jìn)而保證自動(dòng)駕駛的穩(wěn)定性和行車(chē)安全性。

在Livox HAP的加持下，小鵬P5的自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)完全可應(yīng)對(duì)復(fù)雜的城市道路環(huán)境，在加塞、彎道自適應(yīng)巡航、高速輔助駕駛等應(yīng)用場(chǎng)景中也能輕松應(yīng)對(duì)。讓小鵬原本就不錯(cuò)的自動(dòng)輔助駕駛技術(shù)更加搶眼。

結(jié)語(yǔ)

激光雷達(dá)的放量元年已至，隨著更多的廠商入局部署，激光雷達(dá)已出現(xiàn)價(jià)格下探的跡象，相信在不久的未來(lái)，將會(huì)有更多的車(chē)型使用上激光雷達(dá)。激光雷達(dá)的穩(wěn)定性和更高的環(huán)境感知能力賦能了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，推動(dòng)了自動(dòng)駕駛、無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展。

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審核編輯:湯梓紅