如果马斯克来做激光雷达可能就是这种思路
2024-04-29 06:27:04智能制造解决方案

  关于激光雷达,业界最激烈的反对意见来自马斯克。早在5年前,马斯克就发表了他那个著名的观点,「Anyone relying on Lidar is doomed(靠LiDAR搞无人驾驶早晚完蛋)。」

  5年之后,激光雷达在中国市场率先爆发,2023年中国市场的车载前装ADAS激光雷达出货量达到约80万台。

  不过相比于激光雷达迅速增加的应用规模,以及它本身不算便宜的成本,激光雷达的作用还没有完全被发挥出来。

  一位大疆车载工程师评价,「市面上有不少智驾方案是带激光雷达的。一颗激光雷达至少3千块钱成本,两颗算6千,它有没有发挥出,对应的3千、6千块产品体验的增量。现在大部分其实是并没看出太大的区别。」

  今年3月,大疆车载在中国电动汽车百人会论坛上发布了「惯导三目及激光雷达总成」技术,简称「激目」。

  大疆的「激目」,主要凭借其多年积累的惯导双目技术,以「弱激光+强双目」的思路,让这两类技术充分互补,既减少相关成本,也提升体验。

  大疆车载希望以新一代的「激目」作为基础,下一代面向L3系统的智驾方案在高速路段,能做到千里级少于一次接管,在城区路段能做到百公里级少于一次接管。

  「激目」把前向感知所需要的传感器集成到一起,光学器件、电子元器件、整体驱动做成一体化的设计,形成视觉和激光雷达一体化的系统,并且拿掉了激光雷达内部的计算芯片,从而使传感器整体的体积、重量、噪声等实现最优。也因为这一些优化,「激目」可以放到车舱内。

  相比于目前市面上普遍的「激光雷达 + 前向摄像头」方案,激目可在成本上降低30% - 40%,大疆车载计划在2025年底/2026年初量产激目。

  激目方帮助大疆车载落地L3级有条件无人驾驶解决方案,是他们面向更高等级智驾的最新探索。

  激目传感器,顾名思义就是激光雷达,再加上大疆车载特色的惯导立体双目视觉传感器。

  之所以比同等性能的激光雷达成本更低,大疆车载告诉我们主要因为几方面的优化:

  大疆车载提出「前前融合」,将传感器融合再往前推了一步,在硬件设计阶段就将两种传感器融合起来。

  所谓前融合,是数据在时间和空间层面对齐。时间同步,两个传感器的数据必须是同一个时刻捕捉到的图像或信号;空间同步,两个传感器在不同的位置,根据相对位置,将它们转换到同一坐标系下,对齐图像信息和点云信息。

  常见的激光雷达单品,里面不仅有光学硬件的零件,还有计算芯片。计算芯片的任务是处理光信号,把它转换成点云。

  激目方案则直接把激光雷达里面的计算处理芯片去掉,把激光的原始回波信号直接发到智驾域控制器里做计算,转换成点云,实现再往前走一步。

  这样集中式的计算架构,一方面使激光雷达原始数据层可以和相机数据来进行融合处理,节省了传感器端的专用处理芯片,省了一些成本;更重要的是,激光雷达和相机数据的融合,可通过相机图像丰富的信息,去掉激光的噪点或串扰问题,从而使得融合的数据质量更高。

  另一方面,因为去掉了芯片,整个前前融合的硬件设计让系统功耗、重量、体积更小,更容易集成;

  此外,激光雷达的固件,常态假如没有bug正常情况下不会更新。而集中到域控制器内,也更加便于激光雷达处理软件的OTA。因为激光雷达的处理软件,挪到智驾域控制器里,智驾软件升级的时候也会一起升级激光处理软件算法。

  大疆车载表示,激目方案的集成式设计,在时间同步上能减少数据层面的误差,能轻松实现微秒级同步误差,作为对比,常见的分离式方案同步误差一般是毫秒级。

  这种标定方式,会让两种传感器的对齐精度更大程度地受到环境影响,相对而言误差也会较大。

  而激目的集中式方案,只需要做一次标定——只需要在生产激目模组时,在工站里标一次即可,测量出双目摄像头和激光雷达的相对关系,此后就不需要再重新标注了,所以能做到亚象素级的对齐精度。

  如果跟随当前激光雷达位于前挡两侧或者车顶的部署,激光雷达容易受到磕碰或者脏污。

  将激光雷达装在车舱内,则要安全简洁很多,除了不用在车顶挖一个洞来部署激光雷达,更好地避免外界的脏污,甚至雨天,还有雨刮可以清洁前挡。

  这涉及到前挡玻璃的透光率,激光打出去可能会出现一定衰减。原来可以测距200米,衰减之后变成150米。

  大疆车载方面,主要是通过算法来降低对激光性能的要求,目前其提到,只要汽车的前挡玻璃透光率大于70%就能满足规定的要求,不需要额外的玻璃工艺或者镀膜。大疆车载也对市面上的车型进行了测试,大部分车型的前挡玻璃通过率都大于70%。

  提升城区过路口的交互博弈能力,双目融合激光点云之后,系统能更好地预测车辆的位置朝向以及轨迹,从而提升车辆在城区过路口时与其他车的交互、博弈的通行能力。

  提升夜晚、雨天的视觉能力。夜晚有严重的眩光、雨天有地面湿滑的情况,通过双目跟激光的融合能够获得更准确的点云形状,进而提升夜晚、雨天场景下的视觉表现。

  大疆车载希望基于激目等这一代的技术,将高速的NOA做到千里级一次接管,城区NOA做到百公里以上一次接管,并在2026年左右将会把L3等级无人驾驶能力下放至25万左右级别的车型上。

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