关于补盲激光雷达的妄语

2022年中下旬，智能驾驶硬件卷出了新高度，当时一个典型的高阶智能驾驶系统包含以下硬件：自动驾驶域控制器、激光雷达（L）、毫米波雷达(R)、摄像头（V）和超声波雷达（U）等，一种硬件系统方案如图1所示。

图1 一种硬件系统方案

各大主机厂在硬件的方案布置上已经绞尽脑汁，无外乎就是传感器数量和种类的不同：你是1L3R11V12U，我是3L5R10V12U，彼此不分伯仲，不相上下。最终结果都是传感器是冗余的，性能是过剩的，功能是不足的，用户体验是不够好的。

例如搭载了华为HI全栈智能汽车解决方案的阿维塔11采用的方案是3L6R13V12U，其中的3颗激光雷达采用了规格完全一致的等效96线混合固态激光雷达，承担主要感知作用的是布置在前保的激光雷达，布置在两侧前翼子板的激光雷达主要是为了增强冗余和补盲使用的，如图2所示。

图2 阿维塔11补盲激光雷达布置图

多数厂家激光雷达的主要目的是为了辅助视觉感知以及提供感知冗余，对于车辆而言，侧向与后向的感知比重非常低。为了这些感知比重非常低的侧向和后向，采用与主激光雷达规格型号一致的激光雷达作补盲用，有些大炮打苍蝇的意味。

目前智能驾驶在侧向有几个很明显的场景痛点：

（1）城区通勤无处不在的Cut-in场景：以前向激光雷达水平视场角为120°计算，相邻车道车辆Cut-in在车头超过3.5m时才能探测到，极易发生剐蹭；

（2）对低矮物的探测感知不足：由于主激光雷达垂直视场角的限制，存在着前向3m~7m的视觉盲区，对于车辆前方的临时掉落物，或者突然冲出来的小猫小狗，智能驾驶系统无法感知到；

（3）对道路周边静态物识别不足：在车道线模糊的路段，摄像头容易规划出波动较大的轨迹线，影响用户体验。

采用前向激光雷达+补盲激光雷达的硬件配置，按照如图3的几种布置方案，都可实现车辆360°水平视场角全覆盖。当相邻车道车辆试图Cut-in时，自车可提前感知到它们的变道意图，自车可规划更优的路径。

图3 前向激光雷达+补盲激光雷达水平视场角覆盖

补盲激光雷达从设计上就有垂直方向大视场角，如图4所示，补盲激光雷达垂直视场角为90°时，可以兼得车辆贴近地面的盲区以及朝上的视场角，靠近车端的盲区仅为0.15m，可以有效避免车辆与附近障碍物的磕碰，同时，还不失对近距离目标的类型、朝向的感知。而增加了补盲激光雷达，对侧面静态物的感知大大增强，提高用户体验。

图4 前向激光雷达+补盲激光雷达水平视场角覆盖

补盲激光雷达可以从以下几个方面提升智能驾驶系统的性能：

（1）感知能力：补盲激光雷达可以提供高分辨率的点云数据，帮助检测跟踪其他车辆、行人等交通参与者的信息，为智能驾驶系统提供额外的感知数据，增加车辆对周围环境的感知能力；

（2）鲁棒性：补盲激光雷达可以在光照不足等工况下提供高分辨率的点云数据，为智能驾驶系统决策和规划提供可靠的感知输入，提高系统的鲁棒性和可靠性；

（3）高精度定位：通过使用补盲激光雷达点云数据与其他定位传感器数据进行融合，可以有效提高车辆定位和姿态数据的准确性和稳定性，进而优化规划路径与车辆控制；

（4）目标分类与识别：通过补盲激光雷达提供的丰富点云数据，智能驾驶系统能对周围目标进行更精确的分类和识别，有助于车辆更好的理解与预测其他交通参与者的行为和意图；

（5）安全性：通过更全面和准确的感知能力，可以帮助车辆及时识别潜在的危险和风险，并提前采取措施避免事故的发生，有效的提升车辆行驶的安全性；

（6）舒适性：目前的视觉算法针对运动障碍物的运动方向检测不稳定，可能将直行车辆识别为变道转向车辆，或者将转向变道车辆识别为直行车辆。而补盲激光雷达与前向激光雷达结合，可以直接检出车辆姿态指向和运动方向，给出稳定的感知信息，优化智能驾驶系统的决策与规划。

虽然从理论上，补盲激光雷达有各方面的优点，但是最重要的一点，补盲激光雷达仅仅是供应商在PPT或者Demo车上向主机厂进行秀肌肉的产品，目前没有经受市场的洗礼和消费者的选择，这个产品的用户体验度到底如何，目前没有答案。

其次，补盲激光雷达也是激光雷达，虽然比前向激光雷达便宜，但相比于摄像头、毫米波雷达等传感器，价格也远远超出。根据目前的布置方案，前向1颗主激光雷达、侧向2颗补盲激光雷达才能满足360°无死角感知覆盖，如此成本的增加到底能让智能驾驶功能有多大的提升，性价比到底如何，现在也还是没有答案。

最后，现在的智驾驾驶市场，在消费者用脚投票的基础上，已经逐渐冷静下来，无高精地图方案等降本方案已经是下一个趋势，归根结底，产品好不好，还是消费者做选择。