日前，華為首次面向行業(yè)正式發(fā)布車規(guī)級高性能激光雷達(dá)產(chǎn)品和解決方案。這款激光雷達(dá)將首先被應(yīng)用在華為與ARCFOX極狐聯(lián)合打造的極狐HBT車型上。據(jù)悉，這款車將會在2021年投放。
華為融合感知產(chǎn)品部總經(jīng)理段忠毅介紹，激光雷達(dá)是解決連續(xù)自動駕駛體驗的關(guān)鍵傳感器，其帶來的智能駕駛體驗將遠(yuǎn)超任何一個已商用的智能駕駛系統(tǒng)。
相比毫米波雷達(dá)和攝像頭，激光雷達(dá)在目標(biāo)輪廓測量、角度測量、光照穩(wěn)定性、通用障礙物檢出等方面都具有極佳的能力。而在難點場景下，例如城區(qū)非規(guī)范行人、非規(guī)范道路，甚至是非規(guī)范駕駛的行為，急需激光雷達(dá)來解決。此次，華為設(shè)計、開發(fā)的這款96線中長距激光雷達(dá)產(chǎn)品，可以實現(xiàn)城區(qū)行人車輛檢測覆蓋，并兼具高速車輛檢測能力，更符合中國復(fù)雜路況下的場景。
官方表示，華為的這款96線中長距激光雷達(dá)產(chǎn)品可以滿足以下訴求：大視野120°X25°，應(yīng)對城區(qū)、高速等場景的人、車測距訴求；全視野中，水平、垂直線束均勻分布，不存在拼接、抖動等情況，形成穩(wěn)定的點云對后端感知算法非常友好；小體積，適合前裝量產(chǎn)車型需求。
依托在光通訊領(lǐng)域積累的精密制造能力以及先進(jìn)工藝裝備實驗室，華為快速建立了第一條車規(guī)級激光雷達(dá)的第一條Pilot產(chǎn)線。面向百萬級量產(chǎn)需求，華為已按照年產(chǎn)10萬套/線在推進(jìn)，以適應(yīng)未來大規(guī)模量產(chǎn)需求。
過去兩年時間，華為激光雷達(dá)完成了產(chǎn)品的場景需求定義、開發(fā)設(shè)計，在測試驗證、生產(chǎn)制造也有了充分的積累。華為希望把激光雷達(dá)帶入每一輛車，開啟智能駕駛新時代。
爬北坡戰(zhàn)略
華為激光雷達(dá)產(chǎn)品的研發(fā)始于2016年，該團(tuán)隊訪問了大量的TOP車企，傾聽對激光雷達(dá)產(chǎn)品的需求，同時遍尋產(chǎn)業(yè)鏈廠家，經(jīng)過半年的調(diào)研明確了方向：要做一款高性能、車規(guī)級、能夠大規(guī)模量產(chǎn)的激光雷達(dá)，基于此定位，激光雷達(dá)團(tuán)隊啟動“爬北坡戰(zhàn)略”。
從珠穆朗瑪峰北坡登頂要比南坡困難許多。華為一開始就選擇了面向乘用車的前裝量產(chǎn)的產(chǎn)品化開發(fā)，而沒有選擇從傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)機械式激光雷達(dá)切入，前者難度要高很多。
激光雷達(dá)首先要解決實際行駛過程中的難點場景：
遠(yuǎn)距小障礙物，毫米波雷達(dá)的角分辨率不夠，攝像頭對遠(yuǎn)端的通用障礙物識別不夠，而這種場景下激光雷達(dá)就可能及時識別。
近距離加塞，這種場景在中國道路上尤其常見，毫米波雷達(dá)的角分辨率不夠，攝像頭通常來說需累計多幀，需要幾百毫秒才可以確認(rèn)加塞，而激光雷達(dá)由于精確的角度測量能力和輪廓測量能力，可以2-3幀確認(rèn)加塞，百毫秒內(nèi)做出判斷。
同樣的原因，對于近端突出物，毫米波雷達(dá)和攝像頭相對不足，而激光雷達(dá)可以做出快速判斷。
隧道場景，攝像頭在光線亮度發(fā)生突然變換的場景有致盲情況發(fā)生，而毫米波雷達(dá)一般不識別靜止物體，如果隧道口剛好有一個靜止車輛，這時就需要激光雷達(dá)的準(zhǔn)確識別能力。
十字路口無保護(hù)左拐場景對激光雷達(dá)的大角度全視場測量能力有很大考驗，需要同時滿足大視場和遠(yuǎn)距測量能力。
地庫場景，毫米波雷達(dá)由于多徑反射性能不佳，而光線強弱變化又會影響攝像頭的性能，這時激光雷達(dá)獨特的優(yōu)勢就可以得到發(fā)揮。
在對激光雷達(dá)要應(yīng)對的獨特場景做了充分的分析后，華為進(jìn)一步確認(rèn)激光雷達(dá)的規(guī)格定義，總結(jié)為：
高速場景要看的遠(yuǎn)，需要看到200米之外的車，這決定了激光雷達(dá)的測距規(guī)格。
復(fù)雜路口要看的寬，這決定了激光雷達(dá)的水平FOV。
近端要很好的應(yīng)對加塞并看到突出物，這就決定了激光雷達(dá)的垂直FOV。
基于場景分析，華為設(shè)計、開發(fā)了這款96線中長距激光雷達(dá)產(chǎn)品，其主要滿足以下需求。
大視野120°×25°，應(yīng)對城區(qū)、高速等場景的人、車測距訴求
全視野中，水平、垂直線束均勻分布，不存在拼接、抖動等情況，形成穩(wěn)定的點云對后端感知算法非常友好
小體積，適合前裝量產(chǎn)車型需求
激光雷達(dá)是一款光機電一體化的產(chǎn)品，需要光機電多領(lǐng)域深度整合。得益于ICT領(lǐng)域光學(xué)設(shè)計、信號處理、整機工程等長期積累，華為重構(gòu)了激光雷達(dá)的核心部件，包括發(fā)送模塊，接收模塊和掃描器，比如：
華為選擇微轉(zhuǎn)鏡掃描器架構(gòu)，不是簡單的做微轉(zhuǎn)鏡，而是解構(gòu)了電機、軸承等關(guān)鍵部件，通過精準(zhǔn)的掃描控制，提升點云精度的穩(wěn)定性與一致性。
收發(fā)端通過精準(zhǔn)的光路控制，精巧的電路設(shè)計來提升收發(fā)模塊的光電轉(zhuǎn)換效率，而這，也是華為重點投入的方向。
滿足車規(guī)級只是第一步
滿足性能僅是車規(guī)級激光雷達(dá)的第一步，真正做到車規(guī)級，還面臨諸多可靠性問題。華為車載激光雷達(dá)的可靠性不僅來源于車規(guī)級器件選型、還依賴整體架構(gòu)設(shè)計以及海量可靠性測試驗證。
電機軸承加速壽命測試
電機作為核心部件，車規(guī)能力一直是行業(yè)關(guān)注的重點，華為憑借了20年深厚的機電能力積累和25億次電機可靠性測試經(jīng)驗，設(shè)計了滿足車規(guī)要求的激光雷達(dá)掃描電機。視頻中顯示的是通過增加負(fù)載進(jìn)行的加速老化測試，華為激光雷達(dá)電機可靠性，滿足最嚴(yán)苛車企對激光雷達(dá)工作壽命的要求。針對車規(guī)要求的高低溫濕熱，水壓、振動、鹽霧、人眼安全、EMC（電磁兼容）、碎石沖擊等場景，華為都嚴(yán)格按照ISO國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，甚至基于TOP車企的特殊要求，做了更加嚴(yán)苛的測試。華為有信心成為全球第一個真正車規(guī)的高線束激光雷達(dá)的供應(yīng)商。
另外，華為激光雷達(dá)產(chǎn)品的定位是前裝量產(chǎn)，必然要考慮激光雷達(dá)實際安裝適配問題，如安裝數(shù)量、安裝位置，以及在運行中碰到的環(huán)境適應(yīng)性問題。
多個場景靈活配置
目前，華為已有多個車型的配套經(jīng)驗，對于造型匹配、安裝位置以及環(huán)境工程領(lǐng)域都積累了豐富的經(jīng)驗。
基于不同的場景要求，激光雷達(dá)配置方案也有差別。比如， 僅面向高速巡航的場景，配置一個前向激光雷達(dá)可以很好的應(yīng)對龍門架、隧道場景、ETC抬桿等問題，目前有安裝在前保險杠和車頂兩種位置的趨勢。
但如果要實現(xiàn)從家到公司全場景連續(xù)性智能駕駛體驗，則必須解決城區(qū)巡航、園區(qū)泊車等諸多挑戰(zhàn)。例如大路口復(fù)雜交通情況，快遞小哥騎摩托車、行人亂穿馬路這種場景，需要配置3個激光雷達(dá)，實現(xiàn)300°基本無死角的覆蓋。
除造型、布置外，清洗、加熱是激光雷達(dá)解決方案必須要考慮的另外兩個功能。
在激光雷達(dá)被臟污覆蓋的場景下，可使用智能清洗系統(tǒng)，華為做了大量測試來驗證不同的噴嘴、不同的位置、不同水壓的清洗效果。由于行駛過程中也需要清洗，為了很好地測試這個場景，華為自主設(shè)計了智能清洗風(fēng)洞系統(tǒng)，模擬在130km/h下清洗能力，然后再測試不同的噴嘴和壓力對清洗效果的影響，得到寶貴的一手?jǐn)?shù)據(jù)。
風(fēng)洞清洗測試，模擬在130km/h下清洗能力
除了智能清洗系統(tǒng)外，華為也開發(fā)了智能加熱系統(tǒng)。在被霜、霧、凝露、薄冰覆蓋的場景，激光雷達(dá)內(nèi)置的智能加熱系統(tǒng)會自動啟動。
（轉(zhuǎn)載）
