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国内外法规政策出台将加速L3落地,催生ADAS传感器清洗产品的需求

发布时间:2023-08-31  来源:立鼎产业研究网  点击量: 740 

——ADAS 需要通过摄像头、雷达传感器达到自动驾驶功能。自动驾驶中最重要的辅助系统之一就是高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,以下简称 ADAS)。ADAS 是利用安装于车上的各式各样的传感器,在第一时间收集车内外的环境数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险,以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量,通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。

自动驾驶系统在实际应用中需要面对各种复杂的场景。Corner Case 指的是在实际驾驶中可能出现的极端或罕见情况,如交通事故、恶劣天气条件或复杂的道路状况。Corner Case(极端情况)对自动驾驶的感知和决策能力提出了更高的要求。

1corner case1:处理复杂道路状况。在复杂道路状况下,如交通拥堵、复杂的路口或者不规则的路面,汽车的智能驾驶功能需要清晰地识别车道线、障碍物、行人和其他交通参与者。例如,在一个复杂的路口,BEV 技术能帮助自动驾驶系统准确识别各个交通参与者的位置和行驶方向,从而为路径规划和决策提供可靠依据。

2corner case2:应对恶劣天气条件。在恶劣天气条件下,如雨、雪、雾等,传统的摄像头和激光雷达可能会受到影响,降低自动驾驶系统的感知能力。车辆可以通过采用红外摄像头或者热成像摄像头等辅助设备,以补充可见光摄像头在这些情况下的不足。

3corner case3:预测异常行为。在实际道路环境中,行人、骑行者和其他交通参与者可能会出现异常行为,如突然穿越马路、违反交通规则等。自动驾驶系统需要更准确地跟踪和预测行人和其他交通参与者的动态。

4corner case4:狭窄或遮挡的道路。在狭窄或遮挡的道路环境中,传统的摄像头和激光雷达可能难以获取足够的信息来进行有效的环境感知。自动驾驶系统需要更好地了解车辆周围的环境,识别狭窄通道中的障碍物,从而安全地通过这些场景。

5corner case5:并车和交通合流。在高速公路等场景中,自动驾驶系统需要应对并车和交通合流等复杂任务。这些任务对自动驾驶系统的感知能力提出了较高要求,因为系统需要实时评估周围车辆的位置和速度,以确保安全地进行并车和交通合流。

6corner case6:紧急情况应对。在紧急情况下,如交通事故、道路封闭或突发事件,自动驾驶系统需要结合实时数据和先进的路径规划算法,快速制定合适的应急策略,避免潜在的风险。

相对L2L3 级别提供了“有条件的自动驾驶”,对于传感器镜头保持洁净提出了更高的需求。L2 L3 是自动驾驶技术中的两个级别。L3 级及以后的自动驾驶,会将驾驶的主导权从驾驶员转移至自动驾驶系统,在实际应用上,不仅仅是智能化的提升,更是在系统稳

定性、环境适应性比现有的L2 级别自动驾驶要求更高。为了保持自动驾驶的安全性,L3级别更依赖于传感器,因此对传感器镜头保持洁净提出了更高的需求。L2 L3 级别有以下主要区别:

1L3 级别自动驾驶水平更高:L2 系统提供了“部分自动驾驶”,即车辆可以自动完成部分驾驶任务,如加速、刹车和转向,但需要驾驶员监督和控制车辆。L2 系统通常在高速公路上使用,可以在车辆行驶时保持一定的距离、避免碰撞和偏离车道。相比之下,L3 系统提供了“有条件的自动驾驶”,即车辆可以在特定条件下自动完成驾驶任务,例如在城市交通拥堵时。业内 L3 级自动驾驶通常被认为是实现完全自动驾驶的里程碑。

2L3 系统提供了更广泛的感知范围和更高级别的驾驶辅助功能:L2 系统可以通过自适应巡航和车道保持辅助等功能,识别和响应一些交通情况和驾驶员行为。这些系统可以在高速公路上使用,帮助车辆保持一定的距离和避免碰撞。L3 系统提供了更广泛的感知范围和更高级别的驾驶辅助功能,可以感知城市道路中的交通信号和转弯等情况,使驾驶员能够更轻松地完成驾驶任务。L3 系统还能够自主地完成某些驾驶任务,例如控制车辆的加速和减速,以及避免障碍物。

3L3 系统中驾驶员参与更少:在 L2 系统中,驾驶员需要保持警觉,并在需要时接管车辆控制。在 L3 系统中,驾驶员同样需要在特定条件下接管车辆控制,但在其他情况下,驾驶员可以更放松,并且可以进行其他活动,例如阅读书籍或者使用手机。

SAE J3016自动驾驶分级:L3以上级别已不需要驾驶员驾驶


来源:SAE

国外法规政策出台,助力L3全面落地。L3级别的智能驾驶系统一直被认为是从辅助驾驶迈向自动驾驶过程中的分水岭。L3级别之后,驾驶的主导权将从驾驶员转移至自动驾驶系统,在硬件端,目前主流新势力车企的硬件配置基本已经可以满足L3的需求,并推出多款L2+级产品,在算法和政策端还需要不断优化算法和政策支持。目前,国外部分国家L3级智能驾驶相关政策已经出台。

各国陆续推出自动驾驶法规


来源:公开资料

国内法规加速,拥抱L3变化。2022 11 月,工业和信息化部会同公安部发布《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知(征求意见稿)》,《征求意见稿》针对的试点产品,主要是搭载 L3 级和 L4 级自动驾驶功能的智能网联汽车产品,这被认为是全面开放全国层面 L3 自动驾驶政策的第一步。试点内容包括,在全国智能网联汽车道路测试与示范应用工作基础上,工信部、公安部遴选符合条件的道路机动车辆生产企业和具备量产条件的搭载自动驾驶功能的智能网联汽车产品,开展准入试点;对通过准入试点的智能网联汽车产品,在试点城市的限定公共道路区域内开展上路通行试点。

国内陆续推出自动驾驶法规


来源:公开资料

高端车型自动驾驶加速,多款产品将在近年上市。目前为止已有不少中国车企宣布实现了L3 自动驾驶车辆的量产,包括:长安 UNI-T、广汽新能源埃安 LX、埃安 V、小鹏 P7 等。保时捷与自动驾驶技术服务公司Mobileye 达成合作,双方将共同开发一系列量产高端ADAS(高级辅助驾驶系统)解决方案;在保时捷未来车型中将提供基于 MobileyeSuperVisionTM 技术平台的驾驶辅助和领航驾驶辅助功能。保时捷将利用 Mobileye 的该技术平台打造其高级驾驶辅助平台(包括关键驾驶员监控系统)。同时奥迪也推出了搭载自动驾驶技术的 A8 车型,目前国内的奥迪 A8 属于适应国内法规的简配版自动驾驶系统,在未来国内 L3 级自动驾驶法规完善之后,会覆盖到更多的车型中。

——车载传感器需求增加,催生ADAS传感器清洗产品的需求。在高级别自动驾驶中,传感器脏污将会带来安全隐患,从而催生传感器清洗产品的需求。高级驾驶辅助系统及未来的自动驾驶系统都需要包括毫米波雷达、摄像头、激光雷达及超声波雷达等传感器对外界信息的实时探测。随着辅助驾驶系统逐渐从 L2 L3 及以上迈进,驾驶辅助系统能够在各种恶劣环境下正常工作的性能需求变得日益迫切。雨水、泥土、昆虫或鸟类粪便等都可能成为传感器上的污垢,从而使传感器无法进行可靠的测量、影响驾驶辅助系统和自动驾驶的安全性,尤其是在高速公路等应用场景,传感器的脏污将会影响自动驾驶功能,从而造成极大的安全隐患。因此专用的传感器清洁系统将会成为高级别自动驾驶车辆中必不可以的装备。

L3级智能驾驶需要使用的车载传感器数目增加,对清洗的需求更旺盛。在硬件端,目前主流新势力车企的硬件配置基本已经可以满足 L3 的需求,在算法和政策端还需要不断优化算法和政策支持。一般 L2 级别搭载 58 颗摄像头,L3 级别搭载 816 颗摄像头及13 颗激光雷达。相对 L2 级别,L3 级别的传感器用量更多,对镜头清洗的需求将会更旺盛。随着 L3 级智能驾驶系统的上路,智能驾驶传感器清洗系统成为新的增长点。据预测,当全球 L3+汽车销量达到 5319 万辆时,全球 ADAS 传感器清洗产品市场空间约194亿元。

目前已有多家主机厂及 tier1 供应商意识到 ADAS 传感器清洗产品的需求,并进行研发。ADAS 智能清洗产品主要针对摄像头、传感器和雷达进行清洗,有望搭载于高级别自动驾驶的车辆上。目前看福特、康德瑞恩、恒帅股份、大陆集团等企业。

1)福特:福特在激光雷达的四周设计了多个喷头,并通过软件算法可自动检测到传感器是否脏污。当感知到传感器脏污时,喷头会喷出蓝色的清洗液体,并快速变干,从而达到清洁目的的同时不影响传感器的正常工作。当感知到传感器附近有飞虫时,喷嘴的漏斗会通过插槽排气,从而形成“空气幕”,起到驱虫的功能。

2)法雷奥:法雷奥有一款固态激光雷达的清洗装置 everView 传感器清洁系统。这套清洗系统配备了一只可伸缩手臂和几个喷嘴,可自动喷出清洗液并清洗传感器。清洗液可随手臂的延展均匀喷洒在传感器表面,该清洁系统还可以选配除霜功能,以确保车辆在冬季保持最佳性能。

法雷奥固态激光雷达的清洗装置


来源:智车科技

3)康德瑞恩(Kendrion):康德瑞恩是全球首家创新推出的 8 通道传感器清洗模块8SCM”(8-port Sensor Cleaning Module)。这款产品将各种传感器的清洗要求集成到一个嵌入式机电阀块系统中,能够将专用清洗液、空气等清洗介质分配到激光雷达,摄像头、前后车灯等车辆所有清洗点,并且大大简化了电气连接架构,从而降低了整个系统的复杂度和车身重量,同时减少了故障率。

康德瑞恩8通道传感器清洗模块


来源:公开资料


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