一个月前,几名汽车新势力的“领导人”围绕瑞德展开了争论。
事件的原因是,聚道车向外界暴露了第一辆概念车的前盖、前双激光雷达自动驾驶技术方案。对于这种车手配置方式,理想的汽车CEO李想评论说,在车顶上放置一辆车手,在盖子或保险杠上放置两个,在性能上没有区别。他还说,捉弄汽车车顶骑手的唯一问题在于造型。因为太像机动战士了。
继李心的评论后,CEO夏一平也随后认为120度的FOV和180度的FOV不同,解决的Corner case(极端情况下)也不同,所以从产品的能力和经验来看,安全也存在差异。
之后,小鹏汽车CEO何小鹏也参与了对这位车手的讨论。纵观这几位大佬的发言,只能说空谈公平,婆媳有理。一句话,私家车骑手配置方案最好。
那瑞德到底要用几个?安装位置的注意事项是什么?我们来看看市面上已经公布的搭载激光雷达车型的部署方案。
各种各样的激光雷达部署方案。
从目前发布的搭载激光雷达的车型来看,至少1个激光雷达,最多4个激光雷达已经堆在车上,激光雷达的安装位置更加多样化。
第一辆搭载激光雷达的量产车是奥迪Scala,将一辆法雷奥塞拉激光雷达放在汽车前格栅下,主要用作前方目标识别,可以堵车辅助驾驶,可以自动跟随前面的车。
目前主流的1个激光雷达装备了前车顶,也就是IGO上的“高度”,其中凸出物就像车顶长角一样,威来ET5、ET7、理想L9等大多数车型都采用这种放置方式,用于探测大多数前方场景。
安装位置高,激光雷达能够探测到更远的目标,视野也更好。另外,这种布置还避免了行驶中的石碑、污水等污损,不容易碰到。
但是这种方式也有一些缺点。第一,屋顶更易受阳光影响,对激光雷达的冷却要求更大。其次,前发动机罩会影响激光雷达线束的向下探测,从而形成影响近距离目标探测的盲点。
接下来我们来看两个骑士的组合布局,胡小鹏一开始说想把两个骑士放在屋顶上,但不管怎样,设计得和兔子的耙耳朵差不多,所以后来放弃了。
鹏P5是国内第一款搭载激光雷达的量产车型,两个大疆官博提供的激光雷达直接内置在车前两侧的雾灯下。其他很多车型——2个激光雷达的放置方式也基本上放在前保险杠或前格栅上,另外2个聚集的激光雷达位于车盖上,可以上升的设计很新颖。(大卫亚设)。
2个车手首先在FOV方面比1个车手占优势,部署在车辆前面,大大降低了外观设计和发热的难度。但是,这种布局方式容易因激光雷达的坠落而影响感知,对激光雷达本身的清洁功能提出了更高的要求。而且,如果发生冲突,用户会有很高的更换成本。
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集度的这种方案最大的考验在于引擎盖是活动部件,会对使用和标定造成风险,需要严格的在线动态标定,确保激光雷达硬件的可靠性。李想也指出,集度这种激光雷达的安装位置可能过不了最新的行人碰撞法规这一关。
当激光雷达数量来到3颗以后,布置方式也产生了新的变化。极狐阿尔法S全新HI版搭载了3颗华为提供的96线激光雷达,位于中网左、中、右位置,广汽埃安AION LX Plus则采用了“头顶1+两侧2”的方案。
去年广州车展前夕,沙龙机甲龙发出了“4颗以下别说话”的挑战宣言,将激光雷达数量之争拉到了白热化,当时号称全球唯一实现激光雷达360°全视角覆盖,车顶一颗,车尾一颗,车头两侧各一颗。
此后,路特斯的首款纯电SUV Eletre 也发布了4颗激光雷达方案,前后主激光雷达选择搭载的是禾赛128线半固态激光雷达AT128,为了在不使用自动驾驶功能时能够有效降低风阻,激光雷达采用可翻转设计。此外还有位于两侧前轮拱内两颗可伸缩激光雷达,该雷达为速腾聚创提供的RS-LiDAR-M1激光雷达。
从以上各家车企的布局来看,目前主流的激光雷达数量为1-2颗,主要的安装位置在车顶和车前方。激光雷达的安装位置受到外观、散热、碰撞保护、表面防污、盲区和成本等多重因素的影响,是一项综合性的系统考量。
侧向补盲激光雷达加入战局
随着智能驾驶从高速场景延伸到城市场景,慢慢往全场景方向发展。除了前向主激光雷达,车辆感知对近距离⼤视场⻆的补盲需求越来越多,在此背景下,亮道智能日前发布了国内市场上首款纯固态侧向激光雷达——LDSense Satellite。
亮道智能表示,这款激光雷达的设计初衷是为了有效补强感知能力,攻克TJP跟随、高速拥堵、狭窄道路通行、自主泊车等复杂场景下,车身近距离的探测需求。
首先,针对高速或城市道路中车辆加塞而导致的紧急避让场景,目前主流的一颗前向激光雷达的水平视场角一般在90°-120°之间,当激光雷达探测到加塞车辆时,距离已相当近,留给系统决策响应时间不足,容易发生碰撞。
而结合侧向激光雷达,可以让车辆前向感知水平视场角扩大到180°及以上,甚至达到车身全方位无死角覆盖。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,有效减少事故发生。
其次,在城区道路行驶中,面对行人、两轮车和穿梭变道的车辆混流的复杂通行场景,以及面对停靠在路边的车辆使用智能驾驶功能启动和泊车时,也需要对马路边沿、减速带等低矮物体进行有效感知。
而障碍物的高度越小,探测的难度越大,这对激光雷达的垂直视场角和角分辨率大小提出的要求也就越高。
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,比如车前突然蹿出的宠物等,车顶垂直视场角 25°的长距激光雷达皆无法在7米内捕获探知。
这就需要减小盲区的存在,通过把垂直视场角不低于 75°的侧向激光雷达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。
最后,侧向激光雷达还可以安装在顶部位置,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,与高精地图结合,实现车道级精准定位。
亮道智能方面透露,LDSense Satellite雷达将会在今年的北京车展发布产品参数,计划在2023年下半年SOP。
车云小结:
激光雷达的数量和安装位置受到多重因素的共同影响,目前各家主机厂都有自己的想法,很难找到十全十美的方案。
单纯的激光雷达数量和位置之争意义不大,正如何小鹏所言,硬件配置实际上只代表一种潜力的可能性,最终要考虑安全、成本、场景和能力的平衡。
但是,争论对整个自动驾驶行业来说也不是一件坏事,大家可以相互切磋,共同进步。
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