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车路协同浪潮下,激光雷达的新认知

作者:华一汽车科技    来源:www.itas-hk.com    发布时间:2020-08-18 11:35    阅读:

过去数年时间,投资于自动驾驶的公司已经在道路上测试车载传感器套件,包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头等,但这些系统仍然存在感知局限,特别是在视野遮挡等复杂状况下,如何精准跟踪和预测动态目标物,依然是个难题。
 
 
车路协同
 
实际上,从整个车辆行驶安全的发展来看,可以划分为两个阶段。1.0时代,是基于车端传感器、域控制器、执行机构,配合相应的算法来实现主动安全。这也是到目前为止,主流汽车制造商在量产新车上采用的技术方案。
 
进入2.0时代,借助车路协同来增强行车安全和效率。4G和即将到到来的5G,让车与路的信息交流更快更高效。除了基础通讯技术的保障,路侧加装的智能化传感器,开始为车端提供感知补充。
 
实际上,除了用于传统交通流监测的摄像头和毫米波雷达,近年来,激光雷达在车路协同感知组件中起到的作用,也在逐步被行业发现和认可。
 
路侧感知,激光雷达的新市场
车路协同把部分感知能力从车端转移到了交通基础设施上,路侧传感器通过5G和其他通信方式,为车辆提供环境信息。理论在向实践一步步推进,激光雷达开始在路侧发挥自己的作用。
 
不同于车端应用,路侧激光雷达可以提供“上帝视角”的感知。
 
受限于安装位置以及单个传感器的感知范围,仅在车端安装激光雷达会存在感知局限。路侧部署多激光雷达可以获得超视距的感知,加速车路协同和自动驾驶安全落地。
 
典型的例子是自动驾驶十字路口左转过程中,遇到对向车道自行车直行,并且该自行车不在车辆传感器范围内。
 
另一个场景是直道行驶,自动驾驶小车跟随大车时,小车由于遮挡无法感知大车前方路况,在大车紧急制动和变道超车时均存在安全风险。
 
上述两种情况和行车安全强相关,路侧激光雷达都能提供很好的感知补充。
 
并且,路侧集约式地布置激光雷达,可以一定程度上降低车端传感器的成本压力。而车端和路端协同感知,可以帮助交通管理者整体调度区域交通流,实现更加高效、环保的出行体验。
 
智能路侧感知融合系统
△橙色部分为智能路侧感知融合系统
 
目前,通用化的路侧激光雷达目标追踪识别实时算法已经完成开发,可以:
 
(1)识别和区分乘用车、卡车、货车/公交车、摩托车、行人、自行车等动态目标;
(2)持续输出动态目标物的位置方向、速度、加速度、转向角、物体间时距 / 间距等参数。
 
和摄像头、测速雷达等传统路侧监控设备相比,激光雷达有着不可替代的优势。
 
激光雷达更擅长远距离探测(最远探测距离可达200米以上),可以提供环境的3D空间数据(包含深度信息)。因此,路侧激光雷达作为安全冗余的一部分,通过与其他传感器进行数据融合,提高整体系统的准确度和安全性。
 
当然,从车端到路端,激光雷达的相关要求并没有降低。智能交通系统对激光雷达的路侧应用提出了新的要求。
 
在性能上,路端要求激光雷达具备更大的感知范围和分辨率。比如在高速公路场景,路侧激光雷达要具备对远处小物体精准检测的能力,这样才能为车辆决策判断预留更多的时间。
 
在可靠性上,要满足7×24×365不同天气光照条件下都能可靠工作。比如,在车路协同的路侧解决方案中,激光雷达需要长期在路面振动和雨天的环境中工作,这就对激光雷达的防振和防水功能提出了较高的要求。
 
因此,针对不同的路侧应用场景,设计灵活性更高的产品也成为必要需求。
 
智能化路侧感知设备需要补足的一项能力,就是精准探测和定位交通参与者,获得高精度的轨迹信息。这些都是离不开公司在数据处理、分析和挖掘等领域的长期积累。
 
激光雷达是车路协同感知的纽带传感器,为车路协同应用升级提供了关键数据。从测试验证到量产应用,激光雷达将会见证智慧交通走进我们的生活。

 

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