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自动驾驶量产需要什么样的激光雷达系统方案?
2021.04.18
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2015年,车载激光雷达引入中国市场。从自动驾驶前瞻研究里的高阶装备,发展成量产项目中的核心部件,行业对激光雷达理解正逐步深入。


5年间的行业发展,亮道智能一直参与其中。从“激光雷达推广”和“感知测试验证”切入,激光雷达车载量产的目标始终没有变过。

2021年,激光雷达迎来量产上车的冲刺年。亮道智能的产品也进一步完善。这篇文章中,我们想和你聊聊对“激光雷达车载量产”的理解,以及亮道智能接下来要做的事。


△Photo by S&B Vonlanthen on Unsplash

对激光雷达车载量产的理解

最近一两年,大家都在关注最新的更适合车载环境的激光雷达。硬件公司积极研发新一代固态产品,为上车前必须通过的硬件测试和国际标准认证做好准备。

但事实是,激光雷达不是一款即插即用的硬件。主机厂还要关心很多问题:如何从不同技术路径的激光雷达样件中选出一款适合系统的硬件?怎么为硬件开发算法,怎么对感知能力测试验证,确保达到量产要求?如何解决软硬件集成上车的工程问题?这些问题都和量产有关。

因此,亮道智能认为,硬件准备之外的工作还有很多,不妨从传感器的上车流程中,去看看还要完成哪些工作:

● 感知功能定义和系统设计

没有一款激光雷达,能应对所有的自动驾驶场景。新型传感器的选型和定制开发,要由供应商和主机厂共同完成的:根据应用场景定义自动驾驶功能,再进一步细化感知功能,最后对应到激光雷达感知覆盖范围,看得多远、多清晰,以及识别哪些目标……

因此,量产对主机厂和供应商都提出了不小的挑战。主机厂要具备功能定义的能力,供应商不仅要熟悉激光雷达产品,还要拥有丰富的应用开发经验。经过多次讨论,大家才能最终确定硬件性能、硬件部署方式和软件算法要实现的功能,从市面上众多的激光雷达硬件中,筛选出符合要求的产品。

● 量产级激光雷达软件算法开发

确定好硬件和安装位置之后,接下来就是针对性的算法开发。大家最关注的,是算法可以实现哪些功能,识别区分哪些目标物。但事实上,这只是量产算法开发工作中的5%,余下的95%是应对各种特殊驾驶环境和路况所做的专门算法开发。例如,在算法开发时,要把车辆是否带有悬架、后排有乘员时车头翘起等因素考虑进来。

另外,自动驾驶是安全强相关的产品,要充分考虑冗余安全。因此,激光雷达感知算法开发也要满足功能安全要求。在量产算法开发的流程中,就把功能安全的理念融合进去。

● 感知测试验证

在完整的传感器开发V模型中,测试验证的工作量,几乎和开发工作齐平。这是激光雷达安全上车之前,不能跳过的工作。

验证传感器感知能力的最佳策略,是在真实环境中评估其表现。要用待测激光雷达和真值传感器搭载在测试车上,同时采集数据,最后比较两者感知结果,把真值作为“参考答案”来评估激光雷达的表现。通过基于真实路采数据的SiL、HiL,进一步训练和测试算法,直至达到量产功能的要求。

一个量产级项目的测试验证,要搭建车辆数采平台,以及数据管理平台。完成感知测试验证的时间大约要1-2年。投入的测试车队要行驶百万公里,采集管理的数据量会达到PB级。

● 集成配套

最后,有一个和激光雷达的感知可靠性和探测精准同样重要的因素——激光雷达的清洁度。专业人士曾经指出:当激光雷达逼近感知极限工作时,比如在高速公路上探测远处路面的小物体,会努力寻找最细小的信号。这时任何让视野模糊不清的污垢,都有非常大的破坏性。

由此可见,清洁系统会直接影响传感器的敏锐度,其重要性不言而喻。并且,就像没有一款全能的激光雷达一样,也不存在一种清洁系统能满足所有自动驾驶激光雷达的需求。根据传感器使用的场景,例如炎热、寒冷、该地区的雨量多少,清洗系统都需要专门定制。

亮道智能要做什么?

成立之初,亮道智能聚焦在自动驾驶L2+到L3+乘用车路线,通过激光雷达智能感知软件方向切入市场。

一方面,我们认为软件、算法开发,数据挖掘是核心能力。激光雷达硬件模组化和标准化将成为大势所趋。每种技术路线的硬件,都要具备“智能化”感知的能力——这意味强大的算法和软件支撑,以及大量的场景训练和测试。

另一方面,这个方向可以发挥我们的团队优势。亮道智能的核心技术人员曾负责欧洲自动驾驶量产项目的激光雷达算法开发,积累了宝贵的经验。

所以从2017年开始,我们搭建了针对感知功能开发的自动化测试验证体系,实现了从激光雷达“开发-测试”的闭环。直到今天,这在国内,甚至在国际范围内也相对稀缺的能力。

在这过程中,我们同各技术路线的激光雷达硬件头部企业开展合作,了解硬件性能差异,针对不同硬件做感知开发,进一步夯实算法能力。

值得骄傲的是,2019年,我们通过提供感知系统测试验证服务的方式,参与了全球首个固态激光雷达车规量产项目。

2020年,我们见证了客户激光雷达上车需求迎来第一个井喷期,也发现客户的需求日渐清晰:

1. 量产节点越来越近,客户要在有限时间内,完成激光雷达在量产车型的适配、集成和功能开发。客户希望供应商能从功能定义阶段加入,共同完成激光雷达上车的目标。

2. 自动驾驶量产离不开本土开发,但国内还没有固态激光雷达自动驾驶量产的先例。OEM期待更加开放的合作模式,并且希望具备本地化服务能力的供应商能快速成长起来,共同完成量产目标。

面对客户的需求变化,亮道智能一直完善产品“做加法”。2021年起,我们会在深耕感知系统测试验证服务的基础上进一步完善产品矩阵,和激光雷达硬件以及配套设备伙伴一起,提供激光雷达系统解决方案,支持客户完成量产前激光雷达性能定义、产品硬件选型,感知算法开发与测试验证,以及系统集成到整车的量产目标。




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  • 使 

    发现前所未见,点亮未来出行。

  • 愿    景

    成为全球激光雷达智能应用领导者。

  • 价值观

    待人真诚,待物客观,待己坦然。
    开放包容,拥抱变化,快速敏捷。
    专注创新,持之以恒,坚持做有价值的事情,直至成功。


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更新日期:2020年2月
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