7月1日，在“2024（第四屆）低速無人駕駛場景生態(tài)共建拓展大會”上，由低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所主編，探維科技、導向公司、芯探科技等聯(lián)合參編的《低速無人駕駛行業(yè)用傳感器產(chǎn)品發(fā)展藍皮書（2024版）》（下稱《藍皮書》）正式發(fā)布！
《藍皮書》指出，針對不同場景的感知需求特點，傳感器產(chǎn)品應用在不同類型的低速無人駕駛車輛上，打造的傳感器融合方案有所不同。目前，行業(yè)領先的傳感器產(chǎn)品供應商，已經(jīng)通過技術創(chuàng)新助力各類低速無人駕駛車輛加速落地商用。（文末附電子版獲取方式）
無人接駁
近年來，隨著行業(yè)對無人接駁車輛在開放道路機動車道的應用和落地訴求增加，越來越多的城市啟動了相關項目的示范運營。據(jù)悉，按照應用場所和執(zhí)行任務的不同，無人接駁車輛可具體劃分為無人接駁巴士、無人接駁觀光車等。
無人接駁車輛在不同場景的感知難點
以智行者與金龍客車聯(lián)合推出的Robobus為例，該車是面向園區(qū)、半開放道路及開放道路運營投放的自動駕駛產(chǎn)品。為推動Robobus在更多場景的商業(yè)化落地，車身搭載了攝像頭、激光雷達、超聲波雷達、毫米波雷達等各種環(huán)境感知傳感器。探維科技的Focus激光雷達為主雷達，安裝于車身前向位置。
探維科技激光雷達產(chǎn)品用于無人接駁巴士
據(jù)悉，探維科技Focus激光雷達主打“超高清、超視界”，是一款192線束產(chǎn)品，擁有120°超寬視野，F(xiàn)oV為120°×25°，最遠探測距離達到300m，能夠?qū)δ繕宋矬w進行光學測距，實現(xiàn)對周圍環(huán)境的精準感知。Focus以高性能、高可靠性為無人接駁巴士提供豐富的感知數(shù)據(jù)，結(jié)合后臺高階算法，保證識別精準度和目標跟蹤準確性，賦能出行安全與用戶體驗。
無人安防巡檢
近年來，投用安防巡邏/巡檢機器人的目標主要分為確保企業(yè)安全生產(chǎn)和城市治安維護。其中確保企業(yè)安全生產(chǎn)主要用于電力行業(yè)、石油化工行業(yè)、礦產(chǎn)開采行業(yè)、數(shù)據(jù)中心行業(yè)等，城市治安維護主要用于配合民警、安保人員在商場、機場、廣場等公共場所監(jiān)控環(huán)境異常情況、排查警情等。
安防巡邏/巡檢機器人的感知難點
電力行業(yè)是安防巡檢機器人應用最廣泛的場景之一，在變電站中，巡檢機器人可以檢查變壓器、斷路器、隔離開關等設備的運行狀態(tài)和溫度，及時發(fā)現(xiàn)設備異常和故障；在輸電線路中，巡檢機器人可以沿著線路進行巡檢，檢查線路的運行狀態(tài)和安全隱患；在配電房中，巡檢機器人可以檢查開關柜、電纜等設備的運行狀態(tài)和溫度，及時發(fā)現(xiàn)設備異常和故障。但在這些場所，電磁干擾是影響感知效果的重要因素之一。
導向公司超聲波雷達產(chǎn)品用于安防機器人
城市治安維護在智慧城市建設中的確占據(jù)重要地位，隨著科技的發(fā)展和智慧城市建設的推進，各地方公安系統(tǒng)近年來顯著加大了安防巡邏機器人的采購需求。但安防巡邏機器人需要在人流量大、流動性強、環(huán)境復雜的場景中運行，在人群密集的場所，機器人需要準確地識別出障礙物并精準避障，但由于人群的繁雜性和流動性，這一任務變得更加困難。
以上種種感知難點，都對傳感器的性能提出了更高要求。導向公司的超聲波雷達產(chǎn)品KS114，自2019年上市以來，已經(jīng)廣泛用于巡檢機器人、電力機器人、軌道機器人、清潔機器人等多個領域。該產(chǎn)品經(jīng)受各種不同惡劣戶外環(huán)境的考驗，無論風吹、日曬、雨淋，均保證了運行零故障率，產(chǎn)品復購率極高。
KS114還衍生出了多款針對特殊環(huán)境的高性能產(chǎn)品，如KS114N，在零下40℃的極寒低溫環(huán)境也可以正常工作；KS114NE，可以抗電磁干擾其允許臨近電機布置而不被干擾，而其自體聲波識別技術可以避開大部分干擾。這些性能優(yōu)勢，有利于巡檢機器人在變電站、配電房等場所保持穩(wěn)定精準的環(huán)境感知。
無人駕駛清潔環(huán)衛(wèi)
《低速無人駕駛清掃車行業(yè)發(fā)展藍皮書（2024版）》指出，2023年無人駕駛清潔環(huán)衛(wèi)銷售規(guī)模約24.1億元，無人環(huán)衛(wèi)車及商用清潔機器人（不含小型家用清潔機器人、墻面清潔機器人）落地超14000臺，在各低速無人駕駛細分場景中占比最高。隨著市政環(huán)衛(wèi)智慧清掃項目的密集釋出，室外場景的無人駕駛清掃車正加速落地。
在室外，無人駕駛清掃車的感知主要包括行駛環(huán)境識別、可行駛區(qū)域邊界檢測、障礙物與交通參與者識別以及運動狀態(tài)判斷。想實現(xiàn)車輛的安全、穩(wěn)定運行，需要重點解決的環(huán)境感知問題包括場景切換識別、惡劣氣候下導致的傳感器失效處理，垃圾、細繩等影響駕駛的小障礙物檢測以及坑洞、積水、臺階、施工等不可通行的道路異常情況檢測。
無人駕駛清掃車環(huán)境感知的主要難點
由于室外環(huán)境復雜，加上不同傳感器產(chǎn)品存在的不同的性能優(yōu)劣勢，無人駕駛清掃車要準確獲取周圍環(huán)境信息，不能單靠一種傳感器，行業(yè)普遍采用的是多傳感器融合感知。
無人駕駛清掃車采用多傳感器融合，感知攝像頭可捕捉圖像識別算法需要的影像數(shù)據(jù)，毫米波雷達可準確測定清掃車與周邊物體的相對位置、相對速度和運動方向。車輛周身的激光雷達使用人眼安全的激光探測清掃車周邊物體，不僅可以適應各種氣候環(huán)境影響，還可以追蹤車輛前方、側(cè)方及鄰近車道的車輛，避免視覺盲區(qū)，保障行車安全。
芯探科技激光雷達產(chǎn)品用于無人駕駛清掃車
如芯探科技的XT-S240激光雷達用于無人駕駛清掃車，安裝在車頂前段。該產(chǎn)品據(jù)稱是業(yè)內(nèi)目前最高線束的純固態(tài)Flash激光雷達，擁有超小體積，重量僅198g，但具有106°×80°的超大視場角，在20米測量范圍時能否覆蓋1800平米的面積，并且在強光100klux的環(huán)境下依然性能不受影響。同時，產(chǎn)品具有240線垂直線束，并視場內(nèi)具有均勻的0.33°H x 0.33°V角分辨分布，能夠探測周圍視場范圍內(nèi)的各類細小物體。
而對于檢測無人駕駛清掃車前方垃圾厚度，則需要超聲波雷達的輔助作用。特別是在室內(nèi)應用的商用清潔機器人，準確檢測前方垃圾厚度，不僅可以幫助機器人更有效地規(guī)劃清掃路徑，還可以確保機器人在不同情況下都能達到最佳的清掃效果。如導向公司的KS219，是一款小波束角高靈敏度超聲波雷達，廣泛用于商用清潔機器人，不僅能檢測機器人前方垃圾厚度，還能檢測垃圾桶的滿溢情況，及時傾倒垃圾。
無人配送
無人配送是通過自動駕駛技術賦能，投用無人物流配送小車、配送機器人等產(chǎn)品，幫助緩解物流運力不足的壓力。同時，無人小車可以7×24小時全天候作業(yè)，提高配送效率。
末端無人配送車的主要感知難點
無人配送車的安全性和可靠性是用戶最關心的問題之一。《2023-2024年度中國低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》顯示，2023年我國末端無人配送車輛的銷售數(shù)量和規(guī)模增幅最為明顯。隨著今年杭州、蘇州、上海、北京等地繼續(xù)加大上路支持，快遞配送、生鮮配送等業(yè)務覆蓋面還將不斷擴大。
為了滿足未來規(guī)模商用的需要，無人配送車需要不斷提升感知精度，通過融合不同傳感器的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)相互補充、減少誤差，提高整體感知的魯棒性和可靠性。
毫末智行小魔駝HD05的多傳感器融合圖示
一般末端無人配送車的傳感器配置包括激光雷達、攝像頭、毫米波雷達、慣導及天線等。如毫末智行的小魔駝HD05搭載高性能智能駕駛套件系統(tǒng)，選型乘用車已量產(chǎn)產(chǎn)品同型號傳感器，包括固態(tài)激光雷達、高清相機、毫米波雷達、定位及網(wǎng)絡設備，同時采用毫末自研車規(guī)級域控制器IDC 3.0，具備360TOPS高算力、高穩(wěn)定性及豐富的傳感器/數(shù)據(jù)接口。
其中激光雷達應用在末端無人配送車上，可幫助執(zhí)行的任務包括障礙物檢測、路線規(guī)劃、車輛定位、交通監(jiān)管等多個方面。激光雷達可以實時地掃描道路上的物體，并將物體的位置和大小等信息生成三維點云圖，無人配送車通過激光雷達獲取到的點云數(shù)據(jù)進行避障、導航等，為無人配送車的安全、高效運行提供了重要保障。探維科技、芯探科技、圖達通等代表企業(yè)的激光雷達產(chǎn)品，都在無人配送小車上有廣泛的應用。
礦區(qū)無人駕駛
礦區(qū)無人駕駛主要是在礦產(chǎn)資源運輸環(huán)節(jié)，通過無人駕駛技術提高生產(chǎn)效率和安全性，主要應用的車型是無人駕駛礦卡和無人駕駛寬體自卸車，且以無人駕駛寬體車的應用占比為高。除了這兩種主要車型，鏟運車、膠輪運輸車等更多礦用專用車也逐漸實現(xiàn)無人駕駛。
礦區(qū)無人駕駛的環(huán)境感知難點，包括氣候環(huán)境、道路條件、駕駛環(huán)境等多個方面。如在露天礦，灰塵和粉塵問題尤為突出，不僅會影響傳感器的性能，還可能在前方形成一片塵霧，遮擋無人駕駛車輛的“視線”，影響探測質(zhì)量，甚至導致誤判。下雨時，礦區(qū)道路會變得泥濘不堪，布滿水坑，這會導致道路缺乏明確的特征，增加車道邊界識別的難度。在新疆的不少礦區(qū)，通常還具有海拔高、溫度低、氣壓低、含氧量低等特點。
以特變電工新疆天池能源南露天煤礦為例，該礦所處地區(qū)四季變化明顯，尤其冬季寒潮來臨時，降溫劇烈，可至零下39攝氏度。同時露天礦區(qū)無遮擋，當?shù)卮箫L日數(shù)多、風力強，造成大量的煤塵。一系列極端氣候和惡劣工況，對無人駕駛感知硬件提出了更嚴格的要求。
據(jù)了解，易控智駕在該礦運營了203臺無人礦車，是全球單礦規(guī)模最大的無人礦車車隊。易控智駕選用了Seyond圖達通高性能“獵鷹”激光雷達作為前向主雷達，融入其無人駕駛整體方案。憑借“獵鷹”車規(guī)級的高可靠性以及1550nm波長的先天優(yōu)勢，在項目常態(tài)化“安全員下車”連續(xù)運營期間，產(chǎn)品歷經(jīng)極寒/極熱氣候、局部揚塵、陽光直射、強烈振動等考驗，始終能為無人礦車提供實時準確的環(huán)境感知，保障車輛行駛安全。
Seyond圖達通激光雷達產(chǎn)品用于無人礦車
特變電工南露天煤礦中的無人礦車采取多車編組運行的模式，得益于“獵鷹”的高精度遠距離探測能力，在全面提升無人車隊感知范圍的同時，還能準確探測到路沿、車轍線及落石等障礙物，幫助車隊在復雜的工況中更早、更穩(wěn)定地發(fā)現(xiàn)潛在危險，為易控智駕無人駕駛系統(tǒng)提供更充裕的計算和執(zhí)行時間，保障在礦區(qū)的安全、高效和穩(wěn)定運行。
在井工礦，礦井內(nèi)存在各種障礙物，如巷道、支架、設備、軌道等，這些障礙物形狀各異、大小不一，且可能隨時移動或變化，增加了無人駕駛礦車感知和避障的難度。礦井環(huán)境通常非常惡劣，如高濕度、高溫度、高粉塵等。另外，由于礦井深入地下，GPS信號通常非常弱或完全無法接收，這些都會給無人駕駛礦車的精確定位和導航帶來極大的挑戰(zhàn)，單一傳感器顯然無法滿足作業(yè)需要。
為應對井工礦的感知難點，除了采用多傳感器融合技術，利用車端傳感器和車聯(lián)網(wǎng)支持下的協(xié)同感知，也有利于實現(xiàn)車輛局部甚至礦井全局的精確詳盡感知。據(jù)悉，目前4D毫米波雷達在井工礦無人駕駛項目中發(fā)揮著越來越重要的作用。
