接昨天的文章:如何看待汽車里面光學的應用未來?
光學類器件在硬件層面,整車企業(yè)其實是需要受限于外觀設計、系統(tǒng)結構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的光學整合
這兩家公司雖然都是干光學的,不是同一個細分領域,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,其設計和構建的產(chǎn)品和軟件能夠實現(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」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,這些結構造成了不必要的突出造型和處理車身結構部件的空間限制,對于讓車輛做得好看的造型方面,構成了重大的集成挑戰(zhàn)。
還有一個非常重要的問題,這些光學類都不耐清潔,對于lidar和radar都需要應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算法。
Part 2、Fraunhofer的Multispectral Headlamp
在Fraunhofer的基礎研究中,不光是對整體的燈的系統(tǒng)進行設計,也可以通過多光譜CMOS視覺傳感器(MFOS)的集成,來對關鍵環(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、側視鏡中、車頂下的傳感器條中、轉向指示燈等等。
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,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:
在相當長的一段時間里面,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計,提供不同視野、不同范圍、不同分辨率和幀速率,關鍵還是在半導體的激光源和探測器的技術發(fā)展,整個集成確實是硬件的加法。汽車技術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,比如光學領域的融合。