接昨天的文章:如何看待汽車里面光學(xué)的應(yīng)用未來?
光學(xué)類器件在硬件層面,整車企業(yè)其實是需要受限于外觀設(shè)計、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和空間等方面的限制,所以我們看到目前車的前臉上,有激光雷達、毫米波雷達多種部件,把不同傳感器集成在一起,如果還能集中在原本可以放光學(xué)部件、受到很好保護的車燈里面,這個事情就很有價值。
▲圖1.Fraunhofer的概念設(shè)計
▲圖2.從邏輯來看,Tier1的硬件整合,使得燈和Lidar之間的合作會更深入
Part 1、XenomatiX和Marelli的光學(xué)整合
這兩家公司雖然都是干光學(xué)的,不是同一個細分領(lǐng)域,分別是感知和照明。
XenomatiX是提供固態(tài)激光雷達解決方案的公司,其設(shè)計和構(gòu)建的產(chǎn)品和軟件能夠?qū)崿F(xiàn)精確的實時4D-6D數(shù)字化,有助于了解車輛周圍環(huán)境。Marelli產(chǎn)品組合包括激光、LED矩陣、數(shù)字前照燈和OLED尾燈等產(chǎn)品。
Marelli與XenomatiX達成協(xié)議,將激光雷達與汽車照明融合在一起,這種合作是典型的合作探索「異構(gòu)」整合的原因。
▲圖3.Marelli 展示的Smart Corner™
從整體來看,目前對于車身布置工程師來說,大量安裝在汽車上的更多傳感器,包括激光雷達,這些結(jié)構(gòu)造成了不必要的突出造型和處理車身結(jié)構(gòu)部件的空間限制,對于讓車輛做得好看的造型方面,構(gòu)成了重大的集成挑戰(zhàn)。
還有一個非常重要的問題,這些光學(xué)類都不耐清潔,對于lidar和radar都需要應(yīng)對各種天氣和車輛狀態(tài),配合燈光系統(tǒng)原有的清洗和診斷,就可能成為一個路徑。將傳感器集成到照明元件和系統(tǒng)中,利用車企原有對于車燈系統(tǒng)的位置和優(yōu)先考慮,這些都可以為將來大量的傳感元件提供暢通無阻的視野。
集成了攝像頭以后,通過軟件算法可以通過檢測的圖像來檢查是否受到泥漿、散射光(霧)、外部光源的污染。而底層的程序,可以在集成總成里面固化一些確定的污垢檢測和高效清潔的基礎(chǔ)算法。
Part 2、Fraunhofer的Multispectral Headlamp
在Fraunhofer的基礎(chǔ)研究中,不光是對整體的燈的系統(tǒng)進行設(shè)計,也可以通過多光譜CMOS視覺傳感器(MFOS)的集成,來對關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)(霧、雨)進行檢測。
▲圖4.Fraunhofer的liadr、LED和radar的集成化感知和光路概念設(shè)計
目前來看,各個車企把激光雷達嘗試放在了各個位置,包括:B柱的頂部或底部、后窗后面、側(cè)視鏡中、車頂下的傳感器條中、轉(zhuǎn)向指示燈等等。
激光雷達從之前的大個子,不斷小型化的尺寸是易于集成的基礎(chǔ),通過不同的位置,可以有效的把各個整車需要感知的FOV(視場角)的覆蓋全,類似于谷歌做的360度的機械式激光雷達那樣。
▲圖5.整合的思路
小結(jié):
在相當(dāng)長的一段時間里面,激光雷達會在今后的幾年在自動駕駛輔助系統(tǒng)里面起到關(guān)鍵的作用,車企如何有效的布置FOV也成了不同車型的難點,用同樣數(shù)量或更少的傳感器做更多的事情,這是特斯拉走純視覺的思路。
順著激光雷達不斷提升的技術(shù)能力,能有效清晰的探測整個場景,而不受距離或功率的限制;同時采用靈活的模塊化設(shè)計,提供不同視野、不同范圍、不同分辨率和幀速率,關(guān)鍵還是在半導(dǎo)體的激光源和探測器的技術(shù)發(fā)展,整個集成確實是硬件的加法。汽車技術(shù)的革新能力在器件和軟件層面,Tier 1我相信是越來越集中,越來越講究深度的知識,比如光學(xué)領(lǐng)域的融合。