Если подвести итоги индустрии автономного вождения в 2021 году, то особенно очевидным станет феномен автономного вождения серийных моделей, оснащенныхлидарыпоявляются на рынке один за другим. Статус лидара как «основного основного датчика системы восприятия автономного вождения» получил широкое признание в отрасли.
Однако в вопросе о количестве установленных лидаров разные автомобильные компании, похоже, попали в «инволюцию», если возишь три, он возит четыре…
Лидаримеет важное значение для автономных транспортных средств, но действительно ли лучше больше? Ответ, вероятно, не будет простым да или нет.
01
После бурного роста отрасли в 2021 году почти все автомобильные компании повысили важность лидара до уровня, почти совпадающего с «краеугольными показателями» автомобилей, такими как время автономной работы. Будь то новые автопроизводители, которые уже много лет борются на рынке, которые не так уж и «молоды», или более «старомодные» традиционные производители легковых автомобилей, или даже бренды роскошных спортивных автомобилей высокого класса. , они не освобождены.
Из-за своей превосходной способности восприятия LiDAR стал абсолютным центром внимания нынешних автомобильных компаний на «инволюции» конфигурации системы восприятия автономного вождения. Новый виток «гонки вооружений» автономного вождения вокруг лидара также становится все более интенсивным.
В начале нового года новый производитель автомобилей громко объявил, что его первая серийная модель, оснащенная лидаром, будет поставлена партиями весной 2022 года. Ранее бренд автономного вождения, принадлежащий традиционной автомобильной компании прямо написал мощную копию «менее 4, пожалуйста, не говорите» в материалах анонса продукта, чтобы подчеркнуть его выдающиеся преимущества автономных транспортных средств в лидаре.
После того, как автономное вождение перешло на стадию L3, лидар стал незаменимым ключевым аксессуаром в глазах индустрии автономного вождения. В автомобильных компаниях количество лидаров также стало важным показателем для измерения производительности автономного транспортного средства.
Теоретически, чем больше количество датчиков, тем шире охват системы восприятия автомобиля и тем сильнее эффект восприятия.
Но размер каждой машины всегда ограничен и фиксирован, и даже с учетом перспективы Бога охват системы восприятия не более 360°. Как продукт, который должен быть протестирован потребителями на рынке, реалистично и рентабельно ли использовать «незакрытые» укладочные материалы для улучшения воспринимаемых характеристик?
Ответ — нет, LiDAR не тем лучше для беспилотных автомобилей.
02
Прежде всего, должно быть ясно, что, хотя лидар играет жизненно важную и незаменимую роль в системе восприятия автономных транспортных средств высокого уровня, лидар не является всей системой восприятия.
Глядя на решения конфигурации датчиков различных автономных транспортных средств уровня L3, которые были выпущены на рынок. В дополнение к лидару, камеры, радар миллиметрового диапазона и ультразвуковой радар также имеют место.
Подобно датчикам, таким как радар миллиметрового диапазона и ультразвуковой радар, принцип работы лидара таков: облучать цель, излучая чувствительную среду, и получать ее эхо, тем самым определяя расстояние от цели до точки излучения и скорость изменения расстояния (лучевой скорости), азимута, высоты и другой информации.
Высокочастотный лазер чувствительной среды, излучаемый лидаром, делает лидар естественным образом более чувствительным, чем другие датчики.
В качестве примера возьмем твердотельный лидар C-Fans-256 для транспортных средств, независимо разработанный Surestar: как последний продукт в линейке навигационных продуктов Surestar, C-Fans-256 имеет высокое разрешение 0,1 ° × 0,1 ° и первый в мире 256-проводной автомобильный твердотельный LiDAR с выдающимися характеристиками обнаружения. В то же время, как автомобильный продукт, C-Fans-256 прошел ISO16750, в общей сложности 31 испытание в 9 категориях, и может обеспечить стабильную работу оборудования в различных суровых условиях и климате.
Однако у лидара все еще есть некоторые недостатки, такие как сбор информации о точке удаленного местоположения высокочастотного лазера недостаточно плотный, а отражательная способность высокочастотного лазера не может различать различные препятствия из одного и того же материала.
Камеры и радары миллиметрового диапазона имеют отработанные технологии и высокое разрешение, но первые имеют ограниченное поле зрения и не содержат информации о глубине, в то время как на вторые существенно влияет атмосферное затухание и поглощение, что затрудняет точное и непрерывное моделирование препятствий во время вождение. Хотя ультразвуковой радар имеет чрезвычайно высокую точность обнаружения, он имеет очевидные недостатки в определении дальности и может удовлетворить потребности в восприятии только в определенных сценариях, таких как автоматическая парковка.
Можно видеть, что органическая интеграция различных датчиков и взаимное обучение друг друга являются «правильным путем» для системы восприятия автономного вождения.
На нынешнем этапе, когда в отрасли сложился консенсус по созданию автономной системы восприятия вождения на основе слияния датчиков, место установки также стало одной из причин, по которой количество лидаров не лучше. Независимо от того, установлен ли он горизонтально или наклонно, даже если он использует «ретро» схему крыши, независимо от того, какое решение выберет автомобильная компания, большинству лидарных продуктов на рынке в настоящее время требуется всего несколько штук, чтобы не было тупиков. Покрытие территории.
C-Fans-256 с круговым полем зрения, полагаясь на свою превосходную способность восприятия, обеспечивает высокоскоростные, динамичные и сложные требования к реальной среде вождения для крупномасштабного мониторинга на больших расстояниях и автоматического обзора сложных сцен вождения. Прочная и надежная опора.
Как и так называемый «кувалдой, чтобы расколоть орех» для серийных автономных транспортных средств, он может удовлетворить потребности в восприятии в дорожной среде и может охватывать сложные сцены в реальном вождении, так что преимущества лидара в восприятии могут быть реализованы. быть полностью использован. . Слепое увеличение числа может быть не лучшим решением.
То же самое верно и с точки зрения затрат. Хотя цена лидара выиграла от технического прогресса и растущей зрелости производственной цепочки, она уже не высока, но по-прежнему является «центром затрат» среди различных датчиков, необходимых для автономного вождения. А богатые данные, собранные лидаром, требуют больших вычислительных мощностей. Слишком много лидара означает, что для обработки данных требуется больше чипов, что приводит к неконтролируемым затратам.
Кроме того, как транспортному средству, которое должно фактически управляться по дороге, техническое обслуживание является темой, которой нельзя избежать, несмотря ни на что. Однако лидар объединяет большое количество прецизионных оптоэлектронных компонентов, и вероятность отказа выше, чем у чисто механических конструктивных компонентов, существующих в большом количестве транспортных средств. Даже при правильной эксплуатации и обслуживании по мере увеличения пробега неизбежно возникнет необходимость ремонта или даже замены.
Хотя выдающиеся отечественные и зарубежные производители лидаров, такие как Surestar, построили полную систему технической поддержки и послепродажного обслуживания в процессе многолетних интенсивных исследований и разработок технических продуктов. Однако, если в автомобиле слишком много лидаров, конечные пользователи все равно будут платить большие деньги, но могут сэкономить большую часть счета из-за случайных сбоев.
03
Хотя больше не всегда значит лучше, важность лидара для беспилотных автомобилей неоспорима. Если автономное вождение хочет развиваться на более высоком уровне, пока не осуществит популяризацию беспилотного вождения в полном смысле, оно неотделимо от «глаза автономного вождения» лидара.
Без участия лидара слиянию датчиков системы восприятия автономного вождения часто приходится идти по более сложной дороге, если она хочет быть всеобъемлющей и без недостатков.
Взяв в качестве примера схему слияния, основанную на камере и радаре миллиметрового диапазона, хотя радар миллиметрового диапазона может эффективно компенсировать проблему, состоящую в том, что исходные данные, собранные камерой, не содержат информации о значении глубины, целевое разрешение миллиметрового диапазона РЛС очень низкая, и даже в некоторых сценариях размер и очертание цели не определить, можно решить только "видимую" проблему.
Это затрудняет достижение глубокой интеграции между ними до тех пор, пока не будут сделаны дальнейшие прорывы в алгоритме визуального восприятия. Он может играть роль только в определенных направлениях, таких как измерение скорости цели и отслеживание траектории. Он не может полностью удовлетворить общие требования системы восприятия в реальных условиях вождения.
Лидар имеет очевидные преимущества в дальности действия и адаптации к окружающей среде. Твердотельный лидар сверхвысокого разрешения C-Fans-256 уровня изображения, разработанный Surestar, может точно фиксировать информацию о точках местоположения транспортных средств и пешеходов на расстоянии 200 м.
Кроме того, потребляемая мощность C-Fans-256 составляет всего 16 Вт, а нагрузка на общую систему автомобиля чрезвычайно мала. В сочетании с полной конструкцией типа транспортного средства и естественной сильной помехоустойчивостью высокочастотных лазеров он может полностью гарантировать стабильную работу автономной системы восприятия вождения в различных дорожных условиях и погодных условиях.
В целом, в системе восприятия автономного вождения лидар больше подходит для существования в качестве «лидера», и его значение исходит скорее из преимуществ производительности восприятия, а не количества. Только лучше применяя способность «глаза автономного вождения», мы можем решить болевые точки в эволюции автономных транспортных средств и как можно скорее популяризировать выигрышный козырь в беспилотном путешествии.