作者 | 愛LiDAR的小飛哥

編輯 | 王博

在激光雷達上車的熱潮中，各家都在技術參數上進行著“你死我活”的拼殺。

那么，參數代表一切嗎？舉個例子，測距200米的激光雷達一定比測距150米的更好嗎？

可以肯定地說，非也。

兵器雖然鋒利，還需用得順手；激光雷達也是一樣，不僅要能用，還得「好用」。

怎樣算好用呢？具體來說，包含“安全”和“易用”兩方面要素：

• 激光雷達本身的安全性：要能夠保障系統無需擔心激光雷達故障而引起的功能安全、網絡安全等隱患；

• 易用性：在產品的軟件集成和工程化角度有成熟的方案支持，不僅易于適配上車，上車后也易于維護，用得省心

篇幅所限，在這篇文章中，我們先聊聊安全相關的內容。

安全，永遠是汽車研發中的最關鍵要素之一。

多年來，汽車領域誕生了各種各樣的規范和方法論，以保證汽車在全生命周期中的功能安全；而隨著智能汽車的蓬勃發展，安全概念從更多維度得到了擴展，比如網絡安全和預期功能安全等。

一款極致的激光雷達，對安全的追求也應該是極致的。

做可信賴的激光雷達：功能安全

從整車的角度來看，汽車安全分為主動安全和被動安全。汽車功能安全，一般屬于主動安全的范疇。

如果沒有功能安全，乘客就只能寄希望于車輛不發生事故，或是防撞梁足夠結實了，這顯然不太靠譜。

因此滿足汽車功能安全要求，是電子電氣系統的零部件供應商獲得整車項目定點，實現量產上車的必修課。

功能安全，簡單來說就是通過完備的安全分析工具，對系統失效和隨機硬件失效進行分析，并要求做出對策，以確保設備發生故障時，車輛行為也不會危害人身安全。

國際上常用ISO 26262標準來對車輛的安全相關的系統進行規范認證。激光雷達作為電子電氣零部件，并且是自動駕駛系統中最為重要的傳感器之一，亦在功能安全所規范的范圍內。

我們可以從自動駕駛系統層面出發，來理解激光雷達功能安全的重要性。

目前絕大多數自動駕駛系統是強依賴于激光雷達輸入的，因此也最不希望收到的點云是失效的（特別是由激光雷達本身的原因造成的失效），無法真實反映行駛工況的信息。

由于自動駕駛系統缺乏有效的手段來判斷激光雷達點云是否出現失效，卻又依賴于點云做后續的感知、決策與控制。這無疑使得自動駕駛系統的安全設計處于進退兩難的地步，為整車自動駕駛的安全性埋下了隱患。

比如，假如激光雷達的部分激光器失效，導致了點云掃描視場的部分缺失，但是這個缺失在點云層面并沒有特別顯著的特征，此時自動駕駛系統就很難感知到激光雷達數據已經不可靠。如果在視場缺失的部分，正好存在關鍵的障礙物，就會造成事故。反過來講，假如自動駕駛系統能夠提前獲知激光雷達點云可能存在失效，那么就可以在系統層面利用工程手段降低其失效帶來的影響，確保安全。

以一徑科技的補盲激光雷達產品為例，在產品設計之初，就參考了乘用車輔助駕駛與Robotaxi兩大領域典型客戶的功能安全需求，將他們「頂層、具體的功能安全要求」轉化為「經過拆解和轉化的內部技術安全需求」，通過FMEA、FTA等分析工具，對激光雷達這一復雜的光機電系統進行拆解，在每一組可能出錯的關鍵鏈條中加上保護和監控機制。

最終，只要是由其上傳給域控的點云，可做到“上傳即可靠”。這里的可靠意味著：

• 避免上傳錯誤的激光雷達點云；

• 實現激光雷達自我診斷，發生故障后及時診斷報錯且及時記錄日志，支撐整個自動駕駛系統達到ASIL-D（最高等級）功能安全。

值得注意的是，人眼安全——這個消費者比較關心的性能項，其實也在功能安全考量的范圍內。

人眼安全的Class I標準也是激光雷達設計時的重要標準輸入。

網聯化背景下的“防火墻”：網絡安全

隨著自動駕駛汽車及其網聯化的落地，汽車與以太網的耦合越來越深入，這增加了不法分子攻擊車輛的可能性，給汽車網絡安全帶來了新的風險。

相比于功能安全強調對人身安全的保護，網絡安全（Cybersecurity，也稱信息安全）強調的是信息層面的保護，包括黑客對產品系統的侵害，以及相關數據隱私安全等，也就是汽車的“防火墻”。

與功能安全類似，國際標準化組織也制定了網絡安全的標準，即ISO 21434，用以保障車輛在網絡環境下信息不受篡改和泄露。

在激光雷達產品設計時，需要基于不同應用場景車輛的網絡安全接口協議，從威脅和風險分析（TARA）、安全方案設計到測試、生產等整個邏輯鏈完善網絡安全設計，最終實現相關等級的網絡安全，保證自動駕駛系統不能成為黑客的“突破口”。

安全只有更全面，沒有最全面

在前期的文章提到過，由于補盲需求場景的特殊性，比如補盲激光雷達數量較多且安裝在車身周圍，而車身周圍與環境有更大幾率接觸，因此補盲激光雷達在安全上有更多特殊的要求。

除了上述功能安全和網絡安全，優秀的補盲雷達還需考慮：

• 支持多臺補盲激光雷達在同一狹小空間內正常工作，互不影響，比如通過光脈沖編碼算法實現穩定且魯棒的抗串擾；

• 避免多激光雷達的數據并發對于整車網絡造成的擁塞，比如通過使用更智能化的數據分發策略；

• 要有完善的診斷和日志機制，實現故障實時上報和穩定溯源等，比如產品本身的算法編碼、系統設計、日志機制、故障實報等方面都需要將安全因素考慮在內。

安全且通用的軟硬件架構，是補盲激光雷達上車的首要前提。

但是在整車集成以及實際的三維感知層面，補盲激光雷達的軟件功能有著更加獨特的要求，在工程化上也需要更多的支持才能做到“易用”。

下期，我們會接著聊聊補盲激光雷達軟件功能的特殊性。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的五问补盲（三） | 补盲激光雷达，敢不敢直面新的安全威胁？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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