多傳感器融合成為方向！從前融合到后融合，激光雷達進階3.0時代

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）2020年之前，激光雷達市場國外企業(yè)一枝獨秀，2020年，華為進軍激光雷達市場，到了2021年，小鵬汽車推出首款搭載激光雷達的汽車，拉開國內(nèi)車企激光雷達“上車”的序幕?？梢云诖氖?，隨著量產(chǎn)時代的到來，激光雷達將進入新的發(fā)展階段。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，下一代激光雷達技術(shù)將朝著多傳感器融合的方向演進。

但激光雷達產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還存在一些核心問題亟待解決，例如激光雷達供應(yīng)商如何在高性能、低成本的前提下，以及更大規(guī)模和場景下確保車規(guī)量產(chǎn)、交付；怎么才能實現(xiàn)激光雷達所支持的 L2、L3、 L4等更高層級的自動駕駛功能、更高精度的環(huán)境感知功能，并且讓用戶真正體驗到激光雷達的價值。

上述都是在激光雷達2.0階段下需要探討的問題，未來進入激光雷達3.0，則需要關(guān)注如何提升駕駛安全、用戶體驗、改善感知融合，以及感受激光雷達核心價值。但是從2.0向3.0過渡，激光雷達技術(shù)在助力自動駕駛技術(shù)演進的過程中還面臨諸多方面的挑戰(zhàn)。

探維科技創(chuàng)始人王世瑋認為自動駕駛感知困局是Robotaxi傳感器性能不斷提高時，融合方案并沒有得到很好的結(jié)果。車上傳感器形態(tài)持續(xù)演進，在能夠降低成本的前提下，廠商需要考慮車規(guī)量產(chǎn)，并且要將硬件方案整合到量產(chǎn)車型的配置中，與車身進行融合設(shè)計。

例如在汽車廠商中，特斯拉在自動駕駛傳感器的使用上一直在尋找最佳方案。此前，特斯拉采用的是純視覺方案，2022年年底，4D毫米波雷達憑借成本優(yōu)勢，且分辨率更高，被賽靈思、博世、華為等越來越多廠商所關(guān)注，并且特斯拉極有可能將其加入汽車中。4D毫米波雷達也因此被業(yè)內(nèi)人士認為是激光雷達的平替產(chǎn)品。

可以發(fā)現(xiàn)，智能汽車中，傳感器不僅僅是激光雷達。Model 3配備8個攝像頭、1個毫米波雷達、12個超聲波雷達。小鵬P5配備了9個攝像頭、2個激光雷達、4個全景攝像頭、5個毫米波雷達和12個超聲波傳感器。探維科技也已經(jīng)與合創(chuàng)汽車聯(lián)合打造了一款搭載激光雷達的MPV，這也是合創(chuàng)V09目前唯一搭載激光雷達的MPV，并且全車配備了24個傳感器。

當傳感器的種類數(shù)量增加，汽車廠商必須考慮激光雷達與不同傳感器之間的配合，在算法層、決策層面都要有取舍。不管是系統(tǒng)集成商還是主機廠，傳感器之間如何配合對他們來說都是極大的挑戰(zhàn)。那么，該如何讓智能汽車的各個傳感器與激光雷達實現(xiàn)更好地配合呢？

據(jù)了解，目前在車載端，激光雷達和其他傳感器之間的配合主要是采用后融合方案，各個傳感器獨立做感知算法，再把結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)做融合，通過系統(tǒng)層做綜合判斷和決策。但目標級圖像后融合還在一些技術(shù)難題，比如融合精度低、時間同步困難，系統(tǒng)標定方案復(fù)雜、需要融合補償算法等。此外，由于是后融合的架構(gòu)，因此是先感知再融合，在整個決策過程當中還會涉及關(guān)鍵信息的丟失、誤檢率、漏檢率等，其他功能也會受到限制。

探維科技認為激光雷達 3. 0會往硬件級圖像前融合發(fā)展，推出了Tanway Fusion解決激光雷達的兼容性、可靠性、適應(yīng)性問題，能發(fā)揮出多傳感器的優(yōu)勢。以其64線激光雷達為例，該產(chǎn)品的探測距離為200米，分辨率為0.16°*0.32°，空間同步精度可以達到為100米內(nèi)3cm，時間同步精度達到微秒級。

激光雷達如何提高空間同步精度和時間同步精度呢？據(jù)了解，探維科技的方案把圖像sensor加到既有的激光雷達硬件系統(tǒng)當中，內(nèi)部再用同一套光源同步接收可見光、紅外光，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后就可以拿到前融合的系統(tǒng)。其中融合精度是靠光學(xué)，即通過光路系統(tǒng)解決點對應(yīng)的問題；時間同步是靠同一個硬件，探維科技用同一套時鐘系統(tǒng)保證每一個測量點、像素，讓時間同步精度保持微秒級。

從激光雷達1.0的概念，再到激光雷達2.0，再到3.0，激光雷達技術(shù)在不斷迭代，并且助力自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，未來隨著技術(shù)的成熟，自動駕駛感知能力也將不斷提升。