在自動駕駛的世界中，基于定義，可以劃分出六個等級：ADAS（高級駕駛員輔助系統(tǒng)）和自動駕駛（AD）的0-5級。0-2級與ADAS有關(guān)，它是一種基礎(chǔ)的低級別系統(tǒng)（自2006年開始出現(xiàn)），可提高汽車安全性，包括自適應巡航控制、車道偏離警告等功能。而3-5級則是與更高級的自動駕駛相關(guān)，包括在2020年及以后從Robosense等公司發(fā)貨的傳感器產(chǎn)品。
高級的自動駕駛提供了對周圍環(huán)境的高級感知，并且在人類介入很少或完全不介入的情況下行駛。3-5級的自動駕駛包括了控制關(guān)鍵剎車、轉(zhuǎn)向和其他無人自動駕駛功能的自動安全系統(tǒng)。因此，鑒于這些高級的自動駕駛功能，安全是汽車制造商必須考慮的最重要的因素之一。3級以上的自動駕駛需要系統(tǒng)擁有ASIL D（汽車安全完整性等級的最高級）的功能安全等級以及根據(jù)車輛的嚴重性、暴露性和可控性來定義的ISO 26262規(guī)定下的風險分類系統(tǒng)。
當RoboSense的初創(chuàng)團隊開始研究基于LiDAR的感知算法時，他們意識到LiDAR不僅僅是成本太高，而且還是一項不成熟的技術(shù)。傳感器在很大程度上依賴于原始點云數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是通過測量周圍物體的外表面上的許多點得到的。然而這些原始點云數(shù)據(jù)僅僅由傳感器獨立生成，這種情況嚴重影響了技術(shù)的發(fā)展。為了能夠達到像人眼一樣的能力，傳感器硬件和軟件算法需要被結(jié)合起來。
因此，在2015年他們開始研究LiDAR硬件/軟件組合。最開始，他們研究出了一個每秒可以發(fā)射50萬個點的單激光發(fā)射器，該發(fā)射器具有2毫米三維激光掃描儀的精度和多種用途的點云算法軟件。緊接著，他們發(fā)布了一個可以滿足自動駕駛要求的多線LiDAR裝置，并將該裝置與感知算法一起投入市場，創(chuàng)造了一個完全融合的LiDAR自動駕駛環(huán)境感知系統(tǒng)。
他們意識到，由于當下攝像機與雷達傳感器的條件限制，沒有任何一個傳感器可以完全獨立地達到確保自動駕駛汽車乘客安全的ASIL D等級。所以，為了給客車提供最高的ASIL D級的感知系統(tǒng)，他們發(fā)現(xiàn)了將多傳感器、軟件和技術(shù)的融合是感知子系統(tǒng)的最佳選擇，并與傳感器（如前置攝像頭、雷達和LiDAR）與AI軟件算法相結(jié)合，構(gòu)建一個完全冗余的ASIL D系統(tǒng)，以實現(xiàn)準人類感知和車輛級安全。此外，為了實現(xiàn)最高的安全性，還需要一個功能強大的嵌入式計算平臺和一個可靠的通信系統(tǒng)（如5G V2x），以及一個自動駕駛汽車友好的基礎(chǔ)設施系統(tǒng)（如自動駕駛汽車-道路合作的基礎(chǔ)設施系統(tǒng)）來實現(xiàn)雙方的交互和數(shù)據(jù)共享，以確保道路交通安全并減少潛在危險。
這種融合傳感器的概念是感知系統(tǒng)的基礎(chǔ)，將不同的機械和基于MEMS的激光雷達傳感器與自動駕駛技術(shù)的人工智能算法結(jié)合在一起，即使在最黑暗或最惡劣的天氣條件下，無論是霧天、雨天還是雪天，也能真實地看清道路。融合后的基于人工智能傳感系統(tǒng)是Robosense公司成立以來一直在開發(fā)的一個感知系統(tǒng)，目標是與他們的P系列產(chǎn)品共同工作（一個組合了32層機械激光雷達、兩個16層機械激光雷達和人工智能感知算法的裝置）并達到ASIL D的安全等級。
傳統(tǒng)上，LiDAR傳感器可以通過發(fā)射激光束提供測量與檢測到的點云數(shù)據(jù)。但是M1智能傳感系統(tǒng)的話，就可以將點云數(shù)據(jù)在SOC內(nèi)進行處理并從點云數(shù)據(jù)中提取出物體信息。也就是說，能夠理解周遭環(huán)境的感知算法軟件是智能傳感器的大腦。例如，從點云中，M1智能傳感器了解不同對象的點云信息并進行提取，然后輸出檢測到的和分類的對象數(shù)據(jù)。為了說明這一點，請看下方的圖1。在下圖的左側(cè)，可以看到由智能傳感器生成的基于點云的最終輸出。
圖：智能傳感系統(tǒng)：左側(cè)：通過點云得到的最終輸出；右側(cè)：純點云數(shù)據(jù)；中下方：車輛駕駛?cè)怂姷恼鎸嵚窙r
在右側(cè)，可以看到單獨的純點云數(shù)據(jù)。智能傳感系統(tǒng)可以根據(jù)客戶的需求輸出數(shù)據(jù)，如圖2所示。還可以提供包含額外對象信息的點云數(shù)據(jù)。
圖：智能傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出，右側(cè)：車輛駕駛?cè)怂姷恼鎸嵚窙r
為了能夠達到高級且安全的自動駕駛，一個可以達到ASIL D安全等級的環(huán)境感知系統(tǒng)是必需的，尤其是它的物體探測功能。而為了達到如此關(guān)鍵的高安全性，單個傳感器顯然是不夠的。因此，多傳感器和算法的融合是最安全、最簡單和成本最低的達到高安全性的方法。再者，有了感知算法的加持比單獨使用多個傳感器的效果好得多，因為傳感器只能提供不完整的原始路況數(shù)據(jù)。該傳感器融合技術(shù)是我們認為可以消除阻礙消費者大規(guī)模采用自動駕駛汽車的固有安全隱患的解決方案。
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