自动驾驶,我们又向前了一小步

自动驾驶,无疑是近几年来最炙手可热的词汇。

无论是枯燥的长途高速,还是蠕行的城市拥堵,甚至是每日早晚的泊车,我们都需要精神高度集中。面对这样智力+体力的双重劳动,解放双手和大脑是人们迫不及待想要实现的。

自动驾驶的现状

每当看到带有自动驾驶功能的车辆上市,人们的目光总会不自觉地被其吸引。但这种期待最终总是落空——怎么和心目中真正的自动驾驶还相差甚远。

人们心目中真正的自动驾驶是怎样的?

坐在车里,吃着零食喝着饮料,看看电影,什么都不用做,甚至是睡一觉,汽车就把我们带到了目的地。

自动驾驶,我们又向前了一小步

而当前车辆的自动驾驶功能大部分属于高级辅助驾驶,如高级自适应巡航技术,主动车道保持技术等。少数车辆可实现半自动驾驶,例如车辆在自动增减速的情况下,还可以实现自动变道,但仍需要人类驾驶员在特殊情况下介入。

自动驾驶的难点

那为何理想中的自动驾驶迟迟难以实现?

因为开车本来就是件很难的事。

在实际驾驶中,我们无法预知可能会遇到什么情况。路面上突然出现的坑、十字路口不守规则的行人、严重的雨雾天气……这些都会极大增加驾驶难度。

对于人类来说,遇上特殊情况是基于视觉和经验判断的“认知”,而自动驾驶技术所运用的车载传感器只能做到“感知”。仅凭“感知”,怎么快速做出反应?这就要求极高的硬件条件快速的算法反应,当然还需5G高速信号、法律法规等全方面的完善。

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自动驾驶的核心

传感器是自动驾驶系统的核心之一。想知道车子周围有什么障碍物,就得有传感器。传感器分为好几种。比如超声波传感器、摄像头传感器、激光雷达传感器等。

其中激光雷达被认为是半自动驾驶及全自动驾驶的核心传感器。相比超声波传感器最远只有10米的探测距离,激光雷达最远可探测500米距离。同时兼具角度分辨率优、受环境光照影响小的特点。它也无需像摄像头传感器一样进行深度学习算法,可直接获得物体的距离和方位信息。这些优势,可显著提升自动驾驶系统的可靠性。

目前市面上车载激光雷达主要分为两种安装模式。

一是车顶安装,也就是“上帝视角”,代表车型有蔚来ET7、理想L9等。

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顶置激光雷达方案的好处显而易见:

  1. 就像我们站得高、望得远、看得广一样,安装在车顶位置有利于监视道路情况;

  2. 因为安装位置较高较后,在出现事故时不易被损坏。

但它依旧有它的不足:

  1. 最明显的就是它让汽车长出了一个“犄角”,偏离了当前车辆流畅线条的审美观念,也影响了整车风阻系数;

  2. 环境对顶置激光雷达的性能寿命影响大,例如在烈日暴晒下激光雷达有较大的散热问题;

  3. 面对低矮障碍物时,顶置激光雷达易存在盲区,识别不精确,安全问题也会随之而来。

二是前保险杠安装,也就是“井盖视角”,代表车型:小鹏P5、极狐阿尔法S等。

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隐藏式设计优点如下:

  1. 不影响车辆的造型和美观度;

  2. 藏在车身内部避免了烈日直射,在防晒问题上得到了更好地解决。

但是缺点也相应存在:

  1. 把激光雷达放置在车头位置,碰撞、剐蹭、飞石等都容易对其造成损坏,影响探测结果;

  2. 由于安装位置过低,探测角度有限,就需要多颗激光雷达设计,从而增加了造车成本。

福耀激光雷达内置方案

面对以上这些市场痛点,福耀推出了全新的激光雷达内置方案——将激光雷达放置于前挡风玻璃的内侧

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这是目前从车辆的外观造型、激光雷达的布局位置二者中和后得到的最优解决方案,不仅保留了车身流畅的曲线造型,还不会因为安装位置过低影响探测结果。

有了前挡风玻璃作为保护层,激光雷达装置就可以取消雷达罩,省去清洁方案,也省去了除霜除雾方案,当然也免受碎石等冲击,从而实现制造成本和维修成本的双重降低。

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既然如此,为什么这个方案没有更早地运用于市场?

这是因为曲面结构的前挡风玻璃会造成激光雷达信号衰减

目前常规前挡风玻璃的70%透过度并不符合激光雷达需求的90%以上的高透过要求,普通夹层前挡的玻璃层和PVB层对905nm和1550nm等特征波长的红外光具有吸收。

另外,广角探测条件下,由于前挡风玻璃的装车角度,雷达信号的入射角度会偏移,红外光透过就会进一步衰减。这些都会导致内置激光雷达的发射和探测灵敏度降低,无法正常工作或失效。

这就是该方案的难点所在。

不过经过长达数年的技术攻关,福耀目前成功通过改善生产工艺、改变玻璃组合结构等方式实现了激光雷达特征波段红外光透过率优化,解决了上述难题。在该领域填补了国内市场的空白,助力实现汽车自动驾驶。目前该方案已经申请发明专利14件

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相信,通过各方共同的努力,我们走向理想中的自动驾驶的道路将逐渐缩短。

无论是过去,现在,还是将来,福耀都将作为专业汽车玻璃供应商的探索者,继续做好汽车产业中的配角,为自动驾驶、车联万物、智慧畅行等人类的共同理想,不断研发创新,追求极致,永不停步。

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编辑 / 嘉琪

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原文始发于微信公众号(福耀集团):自动驾驶,我们又向前了一小步

作者 li, meiyong

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