對話亮道智能CEO劇學銘,了解全球首款量產4D激光雷達背后的秘密

來源:鈦媒體    關鍵詞:激光雷達, 智能, 量產,    發布時間:2019-09-10

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長城汽車、亮道智能、Ibeo就L3/L4自動駕駛量產研發簽署戰略合作協議

近日長城汽車、亮道智能、Ibeo就L3/L4自動駕駛量產研發簽署戰略合作協議。長城汽車將選用新一代 4D 固態激光雷達ibeoNEXT,第三方測試驗證商亮道智能將負責ibeoNEXT和環境感知系統在長城量產項目中的驗證工作。

這是全球第一個純固態激光雷達量產合作項目,同時也是全球范圍內首個純固態激光雷達的車規量產合作。本次長城汽車選用的4D固態激光雷達ibeoNEXT是一款不含任何運動部件且傳感器輕便、結構緊湊適用于L2-L5自動駕駛系統量產項目的激光雷達。

目前以市面上現有的L2或L2+自動駕駛輔助技術來看,普遍采用的傳感器是毫米波雷達+攝像頭的組合,在這里先區分一下什么是自動駕駛?什么是自動駕駛輔助?按照SAE自動駕駛分級可分為六級:無自動化(L0)、駕駛輔助(L1)、部分自動化(L2)、半自動化(L3)、高度自動化(L4)和完全自動化(L5)。L4和L5分類標準的主要區別在于自動駕駛系統安全工作時,是否存在限定條件。


自動駕駛汽車需要更安全的傳感器

從以上簡單分類來看L1和L2只能算是輔助駕駛,L3—L5才是真正意義上的自動駕駛。

由此可見使用L2高級駕駛輔助系統的車輛在傳感器選擇方面,激光雷達并非是必須選擇的,而L3-L5這類真正意義上的自動駕駛是否需要安裝激光雷達目前還沒有定論。

激光雷達是實現L3及以上自動駕駛的必須品

對于L3-L5級自動駕駛是否需要激光雷達這一問題,鈦媒體采訪到了亮道智能CEO劇學銘。

劇學銘表示:“ 馬斯克說自己的Autopilot里面不會加入激光雷達,但是Auto Pilot是L2,按照我們的理解認為L3的項目上激光雷達是一個必須的產品,原因很簡單,我們希望有一個安全的駕駛環境”。

隨后劇學銘又補充說到:“L2和L3的最本質區別并不是實現多少的自動化,而是安全責任的轉變,L2級的安全責任在于駕駛員身上,而L3的安全責任在于車企和傳感器供應商,所以要想實現L3級以上的自動駕駛傳感器的責任至關重要,不能出現一點點失誤”。

要知道目前市場上主流攝像頭只是作為整個感知的一套解決方案,但是要實現L3級自動駕駛時要考慮安全冗余,比如在攝像頭這端要有一個備份,跟攝像頭的感知能力相當,甚至更強,所以在車輛行駛安全層面上激光雷達在L3-L5級自動駕駛上是必要的傳感器。


自動駕駛責任的轉變

當被問到在未來的自動駕駛技術發展中對于激光雷達提出了哪些新要求和什么才是真正滿足L3-L5自動駕駛使用要求的激光雷達時,劇學銘向鈦媒體介紹到:“因為亮道智能的團隊早期也都是做自動駕駛的軟件開發,當時我們了解目前市面上的各類的傳感器在感知能力上還不夠好,所以也就解釋了自動駕駛技術的發展中為什么固態激光雷達非常火的原因”。

對于L3-L5從感知的要求上來說,車輛需要有更遠的探測距離,特別是在高速上自動行駛時車輛需要更早知道遠處的路況條件,便于探測和決策。所以從激光雷達的出發點和要求來看是要滿足更遠的探測距離和更廣的探測視角、更高的分辨率。

從量產的角度考慮雷達需要小型化、輕量化,所以激光雷達需要高度集成化,因為量產版激光雷達需要安裝在量產車型上,量產車型對于外觀的要求是非常嚴苛的,首先車輛外觀設計要符合空氣動力學原理,其次需要車輛外觀的整體美觀度。

所以對于雷達的選型上則需要高度集成化,以上兩點都對激光雷達提出了一個新的挑戰。

ibeoNEXT固態激光雷達外觀圖

4D固態激光雷達ibeonEXT

此次三方合作選用的4D固態激光雷達ibeoNEXT是一款不含任何運動部件,傳感器更輕便、結構更緊湊,適用于L2-L5自動駕駛系統的固態激光雷達。

那么什么是4D激光雷達?4D是來自于哪四項?劇學銘向鈦媒體介紹到:“首先是一個三維的信息,就是傳統激光雷達能夠提供的X、Y、Z,然后另外一維是它的能量信息,也就是Flash通過接收器對于能量的識別可以區分能量的強弱”。

ibeonEXT 4D固態激光雷達不但可以構建具有高精度細節的3D環境模型,而且能利用能量信息顯示環境圖像,其涵蓋道路指引信息、道路設施、標牌、交通信號燈等即三維空間內每個測量點。這也是ibeoNEXT被稱為4D固態激光雷達的原因。

ibeoNEXT創建的能量信息圖,和黑白攝像頭記錄的視頻圖像類似,可以與激光雷達點云信息配合同步輸出, 再與其他車載感知傳感器采集的信息形成冗余。

ibeoNEXT固態激光雷達創建的能量信息圖

亮道自動駕駛測試驗證

隨著高級別自動駕駛技術逐漸走向量產,自動駕駛車輛對于安全性的需求也在發生著變化。傳感器和感知融合系統的測試驗證是自動駕駛量產研發過程中必不可少的環節。車企與傳感器研發公司、驗證服務提供商隨著技術的不斷發展合作逐漸緊密。

作為高級自動駕駛的驗證服務提供方,亮道智能已經開始在中國與德國的研發中心同步啟動了ibeoNEXT的測試驗證工作,為該量產項目提供高精數據采集平臺搭建、全球數據采集、關鍵場景提取與分析、感知能力測評等測試驗證服務,并且配合ibeoNEXT和長城汽車環境感知系統如期實現SOP。



激光雷達是L3-L5必備傳感器

固態激光雷達上車量產需要針對不同的汽車環境進行大量測試驗證,要知道激光雷達在開始工作后的單位時間內會產生大量的數據,在激光雷達工作中會收集非常多的數據量,要想處理這些數據必須構建數據中心、在數據中心里完成對采集數據的處理與分析來實現自動化場景抓取。

環境感知算法到最終的SOP算法,需要大量的測試驗證來覆蓋不同的特殊場景。量產級的激光雷達算法不僅包括定位、障礙物識別與分類、動態物體跟蹤等算法,還有應對各種特殊駕駛環境和路況的專門算法,同時為了保證代碼和功能的安全可靠性,還要進行安全設計和大量測試驗證工作。

總結

縱觀全球,自動駕駛發展正處于L2到L3的過渡階段。實現量產落地之前,我們還需要不斷進行測試驗證,來完善傳感器的感知性能。

亮道智能CEO劇學銘認為激光雷達是實現L3-L5自動駕駛領域非常重要的一種傳感器,傳統機械傳感器不僅體積大而且成本較高,在一定程度上影響了量產L3級自動駕駛車輛的發展,隨著量產版固態激光雷達的問世,也將促進L3-L5自動駕駛技術的發展。(作者/姚圣祺)

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