又一家主流車企宣布量產(chǎn)搭載激光雷達(dá)的車型。

7 月 26 日，廣汽宣布 ADiGO 自動駕駛系統(tǒng)正式搭載 RoboSense（速騰聚創(chuàng)）第二代智能固態(tài)激光雷達(dá)，并即將在 AION LX 等多款車型上實現(xiàn)量產(chǎn)。

相比第一代一維固定電機掃描式激光雷達(dá)，第二代智能固態(tài)激光雷達(dá)采用二維 MEMS 掃描架構(gòu)，獨有「凝視」功能，可調(diào)控垂直分辨率與刷新幀率。

在最近一年內(nèi)，激光雷達(dá)上車已經(jīng)成為一種確定性的趨勢，帶有激光雷達(dá)的高階智能駕駛系統(tǒng)已經(jīng)成了各家車企在旗艦車型上的重要賣點。

到目前為止，Lucid、蔚來、小鵬、理想、極狐、長城、上汽智己、上汽 R、沃爾沃和廣汽都已經(jīng)明確將量產(chǎn)搭載激光雷達(dá)的車型。

無論是中外車企、造車新勢力還是老牌車企，主流廠商已經(jīng)充分認(rèn)可了實現(xiàn)高度自動駕駛必需要有激光雷達(dá)的觀點。

激光雷達(dá)，這個曾經(jīng)售價數(shù)萬美元、交付周期長達(dá)數(shù)月、被特斯拉 CEO Elon Musk diss 的零部件，一躍翻身成為高階智能駕駛量產(chǎn)的必選項。

而當(dāng)下，全球激光雷達(dá)的供應(yīng)商眾多，在不同廠商多種不同路線的產(chǎn)品中，車企在布局智能駕駛時會如何做出選擇？

在選擇激光雷達(dá)時，車企核心考慮的維度有哪些？

1、基礎(chǔ)門檻：性能、成本和車規(guī)

激光雷達(dá)作為一種主動光源的傳感器，尤其在夜間環(huán)境下是對攝像頭的重要補充。

它具有精確的角度測量和輪廓測量能力，可以讓系統(tǒng)在更短的時間內(nèi)，以更少的幀數(shù)，對其他交通參與者的姿態(tài)和運動趨勢做出判斷。

在量產(chǎn)的智能駕駛系統(tǒng)中，為了應(yīng)對各種不同的場景，系統(tǒng)對激光雷達(dá)會提出多方面的要求：

1）高速場景下，對遠(yuǎn)距離障礙物的識別，這通常需要覆蓋至少150 米甚至200 米以上的有效測量；車輛需要對遠(yuǎn)處的物體進(jìn)行識別和判斷，點數(shù)/線數(shù)越密，則判斷越準(zhǔn)確，因此也需要激光雷達(dá)具有較高的角分辨率；2）無論在高速環(huán)境還是低速環(huán)境，車輛都需要應(yīng)對從側(cè)面加塞的其他車輛，近距離的加塞在中國道路上尤其常見，所以又要求激光雷達(dá)具有較小的近場盲區(qū)，寬闊的水平視角以及較高的幀率，能夠快速對左右兩側(cè)的加塞車輛進(jìn)行感知。

3）再次，在城區(qū)通過路口的場景，如無保護(hù)左轉(zhuǎn)時，激光雷達(dá)需要對對向來車進(jìn)行判斷，這同樣需要100 米以上的測距能力以及較寬的水平視角。

綜上，一款能應(yīng)用于高階智能駕駛的激光雷達(dá)，通常要 150 米以上的測距范圍，并且針對低反射率的物體也能做到良好的測量效果（如黑色車輛），控制在0.5 米以內(nèi)的近場盲區(qū)，水平視角需要達(dá)到120°以上，具備 0.2°以上的垂直角分辨率，以及高幀率。

除此之外，激光雷達(dá)的點云質(zhì)量也有要求。

在駕駛場景中，存在如高反物體、陽光照射、多雷達(dá)對射等極端工況，會給激光雷達(dá)點云帶來嚴(yán)重的干擾，出現(xiàn)包括高反鬼影&膨脹、近距離空洞/吸點、陽光噪點、多雷達(dá)干擾噪點在內(nèi)的情況。激光雷達(dá)硬件需要針對性地解決這些極端工況，保證輸出高質(zhì)量的點云。

在滿足以上性能要求后，激光雷達(dá)上車還有兩道檻：成本和車規(guī)。

一位前激光雷達(dá)公司的運營負(fù)責(zé)人這樣對激光雷達(dá)的成本做了一個簡單的分析：

當(dāng)前一套 Autopilot 類系統(tǒng)的售價從 6.4 萬元、3.9 萬元到 2 萬多元不等，假設(shè)激光雷達(dá)的成本按照自動駕駛系統(tǒng)1/3- 1/4 的售價來進(jìn)行配置。

這個范圍隨著車企的車型定價策略有較大的波動。比如一家頭部造車新勢力就曾明確提出，能否將激光雷達(dá)成本控制在500 美金以內(nèi)。

總體上，激光雷達(dá)可接受的成本范圍大概在幾千元 - 1 萬元。

目前頭部公司的選擇中，新勢力中的小鵬和理想都選擇了905nm激光源，全球 5 大激光雷達(dá)上市公司中 4 家也選擇了 905nm 激光源。相對而言，1550nm 激光源方案成本更高，905nm 是當(dāng)下的主流方向。

要做到標(biāo)配，讓更多消費者都可以獲得高級自動駕駛帶來的安全和舒適體驗，實現(xiàn)真正的科技平權(quán)，推動社會進(jìn)入自動駕駛時代，激光雷達(dá)的成本必須要做到幾千元。

最后，與投放到 Robotaxi 運營車隊上的激光雷達(dá)不同，一臺量產(chǎn)車通常會經(jīng)歷6-10 年、10 萬公里級別的使用周期。

在這個使用周期內(nèi)，自動駕駛系統(tǒng)要保障安全運行，易于維護(hù)。

激光雷達(dá)的零組件和整機都要滿足車規(guī)要求，承受高低溫、震動、潮濕、腐蝕等的長期考驗。

顯然，傳統(tǒng)采用分立元器件組裝的機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)在壽命、抗震等特性上是無法滿足車規(guī)的。

目前，業(yè)內(nèi)已經(jīng)明確能夠通過車規(guī)的激光雷達(dá)產(chǎn)品是法雷奧的第一代 SCALA。而第一代 SCALA 從 2010 年開發(fā)，到 2017 年底量產(chǎn)，用了將近 8 年時間。

這也意味著，其他激光雷達(dá)廠商要實現(xiàn)車規(guī)級量產(chǎn)，也需要在產(chǎn)品上經(jīng)歷數(shù)年的積累，難以一蹴而就。

2、高階智能駕駛量產(chǎn)之爭：軟件與工具鏈至關(guān)重要

從宏觀趨勢看，智能汽車決勝 2025 年已經(jīng)逐步成為一個行業(yè)共識。

長城汽車在 6 月底發(fā)布了 2025 戰(zhàn)略，2025 年要沖擊年銷量400 萬臺。

理想汽車認(rèn)為只有在 2025 年拿下年度 160 萬臺的交付目標(biāo)，才有可能從資格賽中勝出。

零跑汽車提出 2025 年的銷量目標(biāo)為80 萬輛。

華為內(nèi)部的觀點，也認(rèn)為智能汽車的決勝局就在 2025 年前后。

從微觀的競爭看，隨著特斯拉 NOA、蔚來 NOP、小鵬 NGP 的大規(guī)模推送，高階智能駕駛已經(jīng)成為業(yè)界競爭的焦點。

長城將在 2022 年量產(chǎn)第一款帶有高階智能駕駛功能的車型，這款車型上的高階智能駕駛功能將基于華為 MDC 和第三方軟件算法來實現(xiàn)。

我們有問及長城，為什么沒用使用內(nèi)部自研的技術(shù)？長城對此的解釋是，出于時間、速度和性價比等因素的綜合考慮。

在未來 4 年時間內(nèi)，車企要組建一支足夠強大的智能化技術(shù)開發(fā)隊伍，建立智能化軟件的開發(fā)流程，摸清用戶對于智能化功能的需求，建立差異化的功能體系，并且在 1 - 2 代產(chǎn)品中完成量產(chǎn)實踐，形成真正暢銷的爆款車型。

一位國內(nèi)激光雷達(dá)公司的 CEO 評價是：在量產(chǎn)上搭載激光雷達(dá)這件事，要比車企想象得更復(fù)雜、更費時。

此時，服務(wù)于高階智能駕駛的軟件與工具鏈至關(guān)重要，這將有助于車企加速開發(fā)進(jìn)程。

所以，近兩年中，激光雷達(dá)的配套軟件也成為頭部零部件企業(yè)競爭的關(guān)鍵點。

比如美國激光雷達(dá)公司 Luminar，2019 年宣布內(nèi)部研發(fā)感知算法，今年宣布將聯(lián)合 Zensact 開發(fā)全棧式的自動駕駛解決方案Sentinel，Sentinel 的第一個量產(chǎn)客戶是沃爾沃。

Velodyne 在 2019 年收購了高精地圖與定位技術(shù)公司 Mapper.ai，主要目的就是加速其 ADAS 方案 Vella 的開發(fā)。

在國內(nèi)，在軟件方面起步早并且投入比較大的激光雷達(dá)公司是速騰聚創(chuàng)，在 2017 年速騰聚創(chuàng)開始向行業(yè)提供感知算法系統(tǒng) RS-LiDAR-Algorithms。

目前速騰在這個領(lǐng)域還提供包括 RS-Reference真值與評測工具在內(nèi)的解決方案。

3、新一代激光雷達(dá)：向智能化進(jìn)化，深入場景變革體驗

軟件定義汽車的時代，對用戶來說，是硬件已經(jīng)在車上預(yù)埋，軟件可以持續(xù)升級，從而不斷解鎖更多功能和場景。

這是軟件定義汽車真正給用戶帶來的快樂和價值。

這也需要各個關(guān)鍵零部件實現(xiàn)軟硬件的解耦，硬件可以依照不同場景的不同需求通過軟件來進(jìn)行重新定義和更新。

比如在駕駛場景中，高速場景需要激光雷達(dá)在中央的 ROI 興趣區(qū)域有較高分辨率。

而城區(qū)場景，為了更好地應(yīng)對處理加塞，以及對他車的行駛意圖做出判斷，需要激光雷達(dá)有更高的幀率。

考慮到不同車型的激光雷達(dá)安裝位置不同、車輛行駛時會產(chǎn)生不同的俯仰角，這些場景都需要激光雷達(dá)實現(xiàn) ROI 區(qū)域可調(diào)。

過去，傳統(tǒng)的機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)是通過電機驅(qū)動進(jìn)行一維掃描，由于收發(fā)單元位置固定，一旦開機后，分辨率和幀率都是不可調(diào)的。

而在二維掃描的方案中，OPA、Flash 和 MEMS 都可以實現(xiàn)不同程度「軟件可定義」。

理論上 OPA 的線束，完全可以通過軟件來調(diào)控，但在過去幾年內(nèi)，因為收發(fā)單元的開發(fā)難度太大，OPA 光學(xué)相控陣激光雷達(dá)并沒有量產(chǎn)。

而 Flash 激光雷達(dá)，可以通過開關(guān)不同區(qū)域的激光像素點來調(diào)節(jié)點云幀率，但目前 Flash 激光雷達(dá)的問題是難以實現(xiàn)較遠(yuǎn)的測距，絕大部分可量產(chǎn)產(chǎn)品的測距范圍都在100 米以內(nèi)。

目前看，僅有 MEMS 路線實現(xiàn)了一定程度上的「軟件可定義激光雷達(dá)」。

根據(jù)廣汽公布的信息：速騰的第二代智能固態(tài)激光雷達(dá)提供的「凝視」功能，可以根據(jù)駕駛場景調(diào)節(jié)掃描方式，比如在高速上提高分辨率可以檢測到障礙物的距離更遠(yuǎn)、在街道上提高刷新幀率更快的響應(yīng)周圍障礙物的變化。

我們獲悉，在高速場景下，速騰聚創(chuàng) M1 的凝視功能可以動態(tài)提高 ROI 區(qū)域的垂直分辨率，垂直分辨率從 0.2°提升到 0.1°，此時激光雷達(dá)的感知距離可以由 120 - 150 米提升到 180 - 200 米。

對高速上時速 120km/h 行駛的車輛而言，制動的安全性和舒適性將大幅提升。

放在城區(qū)場景下，M1 的凝視功能，可以讓幀率從 10Hz 瞬間提升到 20Hz 甚至更高，這樣能更好地防止加塞及避免刮蹭。

這算是二維掃描的激光雷達(dá)對過于一維掃描的機械式激光雷達(dá)進(jìn)行了降維打擊, 利用可控可調(diào)的激光雷達(dá)線束點云來提升整個智能駕駛系統(tǒng)的體驗。

在量產(chǎn)的道路上，車企如今需要的已經(jīng)不僅僅是可用的激光雷達(dá)硬件。

對激光雷達(dá)廠商來說，只有提供更靈活的、可軟硬結(jié)合的激光雷達(dá)系統(tǒng)方案，才能幫助車企快速推出具備優(yōu)秀體驗的高階智能駕駛功能，搶占先機。

同時，隨著廣汽等傳統(tǒng)頭部車企的正式加入，越來越多高階智能駕駛量產(chǎn)車項目加碼激光雷達(dá)，行業(yè)下半場戰(zhàn)爭正步入高潮。

返回第一電動網(wǎng)首頁 >