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车规级激光雷达量产的「渴」,华为能解?

本文作者:李安琪 2020-12-22 17:43
导语:华为的激光雷达兼具高性能与车规能力,已有首款搭载车型。

车规级激光雷达量产的「渴」,华为能解?

“华为有信心成为全球第一个真正车规的高线束激光雷达的供应商”。

这是华为在车载激光雷达领域立下的目标。虽是豪言,但似乎所言非虚。

12月22日,在中国汽车工业协会主办的T10 ICV CTO峰会上,华为首次面向行业正式发布车规级高性能激光雷达产品和解决方案。此前北京车展上,华为也曾展出过激光雷达产品,但彼时细节尚不外宣。

这一次,华为融合感知产品部总经理段忠毅揭开了其激光雷达产品面纱。而「车规级」、「高性能」等产品特性是华为给行业带来的大礼。

华为向新智驾表示,华为目前聚焦于前装乘用车市场,希望能够将产品性能、可靠性做到极致。

至于产品价格,华为则表示,由于面向车规前装量产市场,价格与后装市场不具备可比性,但在量产市场上具备竞争力,华为提供的是整车可以接受的价格。

与此同时,华为前脚发布了激光雷达新品,后脚产品就有了落地车型。

同是12月22日,北汽的高端新能源品牌极狐ARCFOX宣布,其最新款产品HBT车型将成为全球首个搭载华为激光雷达的车型。

此前,北汽新能源副总经理、ARCFOX BU总裁于立国透露,HBT新车将搭载3颗96线激光雷达。

尽管新车面世的时间尚未确定,但从华为的“豪言”来看,双方可能会尽力抢占时间窗口。毕竟,目前全球只有一款4线的机械式激光雷达在奥迪A8车型上实现量产。

实现激光雷达的高性能、兼具车规级特性,华为能做到吗?

 

从前装量产切入,抢占时间窗口

场景下探,是2020年以来激光雷达行业的一大风向转变。

以往,激光雷达产品都是追求极致性能,服务于L4自动驾驶的需要。但随着智能汽车向上迭代的需求,激光雷达的强感知能力大有成为智能汽车刚需的趋势。

当下智能驾驶系统的传感器多依赖于可量产的摄像头和毫米波雷达。但华为认为,相比毫米波雷达和摄像头,激光雷达在目标轮廓测量、角度测量、光照稳定性、通用障碍物检出等方面有着极佳的能力。

华为表示:激光雷达是解决连续自动驾驶体验的关键传感器,其带来的智能驾驶体验将远超任何一个已商用的智能驾驶系统。

车规级激光雷达量产的「渴」,华为能解?

因为在复杂场景下,激光雷达确实有着不可比拟的优势:

  • 针对远距小障碍物,毫米波雷达的角分辨率不够,摄像头对远端的通用障碍物识别不够,而这种场景下激光雷达就可能及时识别。

  • 对于近距离加塞场景,毫米波雷达的角分辨率不够,摄像头通常来说需累计多帧,需要几百毫秒才可以确认加塞,而激光雷达由于精确的角度测量能力和轮廓测量能力,可以2-3帧确认加塞,百毫秒内做出判断。

  • 在隧道场景下,在光线变化急剧的情况下,摄像头的作用不大,而毫米波雷达一般不识别静止物体,如果隧道口有一个静止车辆,这时激光雷达就能准确识别。

  • 此外,对于十字路口无保护左拐场景、地库场景,激光雷达的优势都能够发挥出来。

2016年开始产品研发时,经过前期对产品需求的大量调研之后,华为没有从传统旋转机械式激光雷达切入,而是押注了面向乘用车的前装量产的产品开发:打造一款高性能、车规级、能够大规模量产的激光雷达。

车规级激光雷达量产的「渴」,华为能解?

基于此定位,激光雷达团队启动“爬北坡战略”,寓意从更难的北坡登顶珠峰。

在“前装量产”路上,华为面临着主机厂的三大拷问:前装量产如何不以牺牲高性能作为代价?如何满足车规级要求?是否有产品量产能力?

对于这些问题,华为交出了自己的“答卷”。

 

96线中长距激光雷达:高性能与车规能力兼得

针对激光雷达面临的独特场景,华为对其激光雷达产品有了进一步的规格定义。简单来说,就是高速场景要看得远(测距能力)、复杂路口看得宽(水平FOV)、近端与加塞场景看德到突出物(垂直FOV)。

据雷锋网了解,华为推出的96线中长距激光雷达产品,能够实现城区行人车辆检测覆盖,并兼具高速车辆检测能力,符合中国复杂路况下的场景。 

具体来看,这款产品具备了以下特性:

  • 拥有全视场景150米的测距能力,大视野120°×25°,满足城区、高速等场景的人、车测距需求;

  • 全视野中,水平、垂直线束均匀分布,不存在拼接、抖动等情况,形成稳定的点云对后端感知算法友好;

  • 小体积,满足前装量产车型需求;

车规级激光雷达量产的「渴」,华为能解?

这些出色的性能参数,得益于华为对产品力的把控。

以激光雷达的核心部件为例,由于在ICT领域光学设计、信号处理、整机工程等领域的长期积累,华为重构了激光雷达的核心部件,包括发送模块,接收模块和扫描器。

其选择的微转镜扫描器架构,并非是简单地做微转镜,而是通过解构电机、轴承等关键部件,进行精准扫描控制,以此提升点云精度的稳定性与一致性。收发端则是通过精准的光路控制,精巧的电路设计来提升收发模块的光电转换效率。

但满足性能仅是车规级激光雷达的第一步,真正做到车规级,还面临诸多可靠性问题。华为表示,车载激光雷达的可靠性不仅来源于车规级器件选型、还依赖整体架构设计以及海量可靠性测试验证。

举个例子,电机是激光雷达的核心部件,其车规能力一直是行业关注的重点。而华为在电机领域有着20年的积累,同时依托25亿次电机可靠性测试经验,华为设计了满足车规要求的激光雷达扫描电机。

华为表示,其产品电机的可靠性,能够满足最严苛车企对激光雷达工作寿命的要求。

车规级激光雷达量产的「渴」,华为能解?

而针对车规要求的高低温湿热,水压、振动、盐雾、人眼安全、EMC(电磁兼容)、碎石冲击等场景,华为都严格按照ISO国际标准执行,甚至基于TOP车企的特殊要求,做了更加严苛的测试。 

除此之外,华为还在产品的安装、清洗、加热方面都做了相应的考虑。

基于不同场景要求,华为能够提供不同的激光雷达配置方。比如仅面向高速巡航的场景,配置一个前向激光雷达可以很好的应对龙门架、隧道场景、ETC抬杆等问题。

但如果针对全场景的连续性智能驾驶体验,则需要配置3个激光雷达,解决城区巡航、园区泊车等场景的挑战。

在激光雷达的产品清洁和加热方面,华为还自主设计了智能清洗风洞系统和智能驾驶系统,以满足产品在实际使用过程中的需要。

车规级激光雷达量产的「渴」,华为能解?

目前,华为已经建立了第一条车规级激光雷达的第一条Pilot产线。面向百万级量产需求,华为已按照年产10万套/线在推进,以适应未来大规模量产需求。


总结:

前段时间,部分前沿主机厂不约而同地宣布了将在新车上采用激光雷达的信息,有如本土新造车势力小鹏、国外新造车Lucid、传统巨头本田等玩家。

可见,“前装量产”成为激光雷达供应商必须要解决的难题。

换句话来说,产品只有以高性能、满足车规要求、具备量产能力的姿态出现,才有可能进入主机厂的选择范畴。

当下,包括Innoviz、Livox、速腾等在内的国内外激光雷达供应商也都瞄准了“量产前装”市场。 谁会成为下一个真正拿出车规级成绩的玩家,不妨拭目以待。

(雷锋网(公众号:雷锋网))      雷锋网

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