小众“上位”!双目立体视觉+激光雷达,奔驰从S级“玩到”C级

您所在的位置:网站首页 奔驰新牌子 小众“上位”!双目立体视觉+激光雷达,奔驰从S级“玩到”C级

小众“上位”!双目立体视觉+激光雷达,奔驰从S级“玩到”C级

2023-08-30 20:24| 来源: 网络整理| 查看: 265

双目立体视觉+激光雷达感知方案正在迎来新一轮市场机会。

戴姆勒旗下的梅赛德斯·奔驰一直是双目感知ADAS方案的支持者之一,随着全新一代奔驰S级轿车的量产,双目+激光雷达方案也成为亮点之一。

从物理性能来看,激光雷达通过测量光信号从物体反射到车端传感器所需要的时间来提供距离测量。类似的,双目立体视觉也提供距离估计,基于从两个不同的视角获取的视觉信息的三角测量结果。

有业内人士指出,立体视觉和激光雷达都具备作为汽车自动驾驶的主要传感器系统的能力,而且,值得注意的是,它们可以同时部署以产生冗余。两种感知技术,都可以实现距离测量、深度估计和密集点云生成。

不过,两种感知技术同样成本不菲。

此前,法雷奥为奥迪供应的第一代车规级激光雷达对外价格在600美元左右(奥迪拿到的成本更低,前提是一定规模的量产订单),并且还只是四线混合固态;双目立体视觉的成本目前在1500元左右,这些成本还不包括不菲的开发费。

最新消息,即将亮相的奔驰全新一代C级轿车也将“拷贝”高端豪华S级轿车的感知方案(搭载法雷奥第二代激光雷达+LG双目感知方案),提供最高L3级自动驾驶。

这意味着,这套方案具备下沉到40万以下车型的成本控制能力。

与此同时,代号为W206的全新C级轿车,基于MRA(模块化后置架构)平台,也将配备在S级上首发的第二代MBUX+中控大屏方案(不过,S级上的AR HUD将被替换为普通的W-HUD),新车将于今年年中上市,挑战奥迪A4和宝马3系。

一、双目与激光雷达“天生“融合

对于双目立体视觉来说,一直以来受限于成本及量产开发难度,仅仅是非常小众化的ADAS感知方案,但优势依然明显。此外,在不依靠毫米波雷达的情况下,双目感知具备独立实现各种ADAS功能的优点。

随着低成本、高分辨率的摄像头(比如,华为的双目采用的就是800万像素)逐步量产上车,ISP的升级(HDR和微光图像处理),嵌入式视觉SoC性能提升以及自动、实时相机校准技术的成熟,从整体上看,立体视觉具备从小众化升级为高级别自动驾驶主流感知方案的有力竞争者。

比如,去年Xilinx宣布将与斯巴鲁合作,基于汽车级Zynq UltraScale+多处理器芯片系统(MPSoC),为其下一代双目高级驾驶辅助系统(ADAS)提供算力支持。

这套新系统包括实现更宽视角的立体摄像头布局和更宽的基线。与雷达相结合,它在车辆周围形成360度感知,扩大了碰撞前制动的工作范围,以覆盖低能见度转弯和十字路口。

按照斯巴鲁的说法,新一代系统采用的图像处理技术可以扫描立体摄像头捕捉到的所有信息,并创建高精度的3D点云,从而更好的应对高级别自动驾驶场景。

此前安霸公司表示,通过立体视觉生成的数据更丰富,这反过来使激光雷达的障碍检测更容易。此外,在弱光场景下,立体视觉的分辨率也很高。

此外,在测距方面,立体视觉通过处理两幅图像得到的间接测量。但无论如何,立体视觉都能够提供远程(不强制要求精确测量距离)和短程(要求高精度执行精确机动)应用所需的精度水平。

在这方面,立体视觉可以与激光雷达形成很好的互补关系。同时,立体视觉提供的双重图像还可以用来并行执行单目CNN算法,如物体分类。而其特有的优势在于,不需要单目视觉过于依靠深度学习能力,实现对未知障碍物的感知。

中科慧眼COO孟然表示,双目视觉和激光雷达很类似,可以输出三维点云。且点云更加致密,通过对点云的聚类分割,可以对一切类型障碍物包括小障碍物以及地面三维地形进行有效检测。

由于二维的图像空间被转化为三维的立体(点云)空间,这也是双目区别于其它传感器的地方。双目可以得到视场中致密的三维点云,从而对小障碍物的检测更为有效。

而对于双目固有的瓶颈,尤其是防振动和冲击的问题,安霸公司此前开发了一种实时自动校准程序,可以补偿通常发生在正常车辆行驶期间的微小位移。

此外,一些研究机构近年来也在陆续研发类似的激光雷达与双目视觉的融合算法,比如利用粒子群算法对激光雷达和立体摄像头进行传感器融合配准,配准的激光雷达距离图像作为视差图进行立体视差估计,实现了一种有效的传感器融合机制。

LG是在2014年与梅赛德斯·奔驰就共同开发前置立体摄像头达成了谅解备忘录,除了提供硬件,LG还提供相应的软件算法开发支持,涉及功能包括AEB/ACC/TJA等。

左侧为LG的单目摄像头,右侧为双目摄像头

二、小众化方案,有“上位“潜力

在激光雷达方面,业内一致的声音是:能用(车规级)、好用(辅助并提升现有的感知能力)、用好(适合功能场景定义)是关键。

这也是为什么法雷奥的激光雷达能够一路高歌猛进的原因之一。

按照去年披露的信息,SCALA系列激光雷达已经拿到了奥迪、本田和奔驰的公开项目订单。法雷奥声称,已经从四家全球主流车企获得总价值约为5亿欧元的激光雷达订单。

如果按照法雷奥公开声称的第二代激光雷达的价格与第一代在同一级别,四笔订单对应的激光雷达供货量接近百万级别。按照高工智能汽车研究院监测的数据,去年国产奔驰C级车在国内市场的上险量就超过15万辆,这还不包括S级的销量以及后续可能跟进的新车型。

按照目前披露的公开信息,全新一代奔驰C级车将搭载法雷奥的第二代SCALA,与第一代相比,检测范围可达300米(牺牲一部分水平视角,从145度缩小至133度),(车辆可以检测到150米,行人可以检测到50-70米)。

而在垂直视角上,第二代SCALA扩大到第一代的3倍(3.2度增加到10度),激光信道数量从4个增加到16个,这意味着与双目立体视觉的融合感知能力得到进一步增强。

此前,现代汽车在已经投资Velodyne的情况下,还选择在2022年量产的L3级自动驾驶新车G90上搭载法雷奥的第二代SCALA。这种考虑正是基于批量生产能力、传感器可靠性、一致性要求。

有消息人士指出,现代汽车内部认为,由于Velodyne缺乏大规模生产汽车激光雷达传感器的经验,并且尚未达到现代汽车集团的要求(尚未达到量产水平)。

而随着包括奔驰、宝马在内的豪华品牌以及部分新势力汽车制造商陆续量产搭载激光雷达,整个市场会发生两极分化局面,其中500-600美元会是分界线。

1、500-600美元以下的产品,按照行业人士的评估,在保证基本性能的前提下,仍然至少保持传统汽车零部件25-30%的毛利率,这一部分产品将主要面向规模化部署市场,满足L2+/L3-的需求;

此外,一些更低价格(150美元上下)的激光雷达,比如宽视角、短距离盲区探测产品将成为后续AVP、HWP(自主换道)、行人识别等功能的配置选择。

2、1000美元上下的高性能产品,则主打L3/L4市场,整体毛利率会更高,但市场需求规模短期内不会太大,主要面向高端智能化车型,对车企来说主要是从树立全新品牌认知度的角度考虑。

而对于一级汽车零部件供应商来说,在实现视觉方案的突破之后,激光雷达一定是下一个重点布局的产品线,包括博世、大陆、安波福、法雷奥、采埃孚都是如此。

LG也在2019年投资了激光雷达初创公司AEye,双方将建立战略销售、联合开发和制造合作伙伴关系,目标是2022年量产满足汽车级的激光雷达方案。这套方案基于1550纳米固态敏捷激光雷达+低光高清摄像头+嵌入式人工智能算法。

有行业人士表示,在双目+激光雷达的方案组合上具备了不同等级自动驾驶功能的灵活配置潜力。比如,单独的双目感知可以作为L2的低成本、可靠安全方案,或者在配备激光雷达的情况下,满足L3的需求。

目前,在全球范围内,包括博世、大陆、Veoneer、华为、大疆等公司也都具备双目+激光雷达的自主硬件方案研发能力。

按照高工智能汽车研究院的预计,接下来前向三摄像头+激光雷达+前向远程雷达/双目+激光雷达+前向远程雷达可能会是两条路线选择,后者具备逆袭的可能性,至少也有机会打破目前小众化的境地。

比如,去年底亮相的雷克萨斯全新一代LS轿车就搭载了来自电装的前向雷达、双目摄像头以及3D激光雷达,实现高速公路场景的自动变道和超车。

在此基础上,电装公司透露可能未来还将增加一个传感器和一个额外的ECU,以支持更高级别的自动驾驶。



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


    CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3