又一家主流車(chē)企宣布量產(chǎn)搭載激光雷達(dá)的車(chē)型。

7 月 26 日，廣汽宣布 ADiGO 自動(dòng)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(chē)型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

相比第一代一維固定電機(jī)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(dú)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(chē)已經(jīng)成為一種確定性的趨勢(shì)，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(chē)企在旗艦車(chē)型上的重要賣(mài)點(diǎn)。

到目前為止，Lucid、蔚來(lái)、小鵬、理想、極狐、長(zhǎng)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(chē)型。

無(wú)論是中外車(chē)企、造車(chē)新勢(shì)力還是老牌車(chē)企，主流廠商已經(jīng)充分認(rèn)可了實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)駕駛必需要有激光雷達(dá)的觀點(diǎn)。

激光雷達(dá)，這個(gè)曾經(jīng)售價(jià)數(shù)萬(wàn)美元、交付周期長(zhǎng)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(xiàng)。

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(chē)企在布局智能駕駛時(shí)會(huì)如何做出選擇？

在選擇激光雷達(dá)時(shí)，車(chē)企核心考慮的維度有哪些？

1、基礎(chǔ)門(mén)檻：性能、成本和車(chē)規(guī)

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

它具有精確的角度測(cè)量和輪廓測(cè)量能力，可以讓系統(tǒng)在更短的時(shí)間內(nèi)，以更少的幀數(shù)，對(duì)其他交通參與者的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)做出判斷。

在量產(chǎn)的智能駕駛系統(tǒng)中，為了應(yīng)對(duì)各種不同的場(chǎng)景，系統(tǒng)對(duì)激光雷達(dá)會(huì)提出多方面的要求：

1）高速場(chǎng)景下，對(duì)遠(yuǎn)距離障礙物的識(shí)別，這通常需要覆蓋至少150 米甚至200 米以上的有效測(cè)量；車(chē)輛需要對(duì)遠(yuǎn)處的物體進(jìn)行識(shí)別和判斷，點(diǎn)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(wú)論在高速環(huán)境還是低速環(huán)境，車(chē)輛都需要應(yīng)對(duì)從側(cè)面加塞的其他車(chē)輛，近距離的加塞在中國(guó)道路上尤其常見(jiàn)，所以又要求激光雷達(dá)具有較小的近場(chǎng)盲區(qū)，寬闊的水平視角以及較高的幀率，能夠快速對(duì)左右兩側(cè)的加塞車(chē)輛進(jìn)行感知。

3）再次，在城區(qū)通過(guò)路口的場(chǎng)景，如無(wú)保護(hù)左轉(zhuǎn)時(shí)，激光雷達(dá)需要對(duì)對(duì)向來(lái)車(chē)進(jìn)行判斷，這同樣需要100 米以上的測(cè)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(cè)距范圍，并且針對(duì)低反射率的物體也能做到良好的測(cè)量效果（如黑色車(chē)輛），控制在0.5 米以?xún)?nèi)的近場(chǎng)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(diǎn)云質(zhì)量也有要求。

在駕駛場(chǎng)景中，存在如高反物體、陽(yáng)光照射、多雷達(dá)對(duì)射等極端工況，會(huì)給激光雷達(dá)點(diǎn)云帶來(lái)嚴(yán)重的干擾，出現(xiàn)包括高反鬼影&膨脹、近距離空洞/吸點(diǎn)、陽(yáng)光噪點(diǎn)、多雷達(dá)干擾噪點(diǎn)在內(nèi)的情況。激光雷達(dá)硬件需要針對(duì)性地解決這些極端工況，保證輸出高質(zhì)量的點(diǎn)云。

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

一位前激光雷達(dá)公司的運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人這樣對(duì)激光雷達(dá)的成本做了一個(gè)簡(jiǎn)單的分析：

當(dāng)前一套 Autopilot 類(lèi)系統(tǒng)的售價(jià)從 6.4 萬(wàn)元、3.9 萬(wàn)元到 2 萬(wàn)多元不等，假設(shè)激光雷達(dá)的成本按照自動(dòng)駕駛系統(tǒng)1/3- 1/4 的售價(jià)來(lái)進(jìn)行配置。

這個(gè)范圍隨著車(chē)企的車(chē)型定價(jià)策略有較大的波動(dòng)。比如一家頭部造車(chē)新勢(shì)力就曾明確提出，能否將激光雷達(dá)成本控制在500 美金以?xún)?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(wàn)元。

目前頭部公司的選擇中，新勢(shì)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(duì)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(fèi)者都可以獲得高級(jí)自動(dòng)駕駛帶來(lái)的安全和舒適體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)真正的科技平權(quán)，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)入自動(dòng)駕駛時(shí)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(yùn)營(yíng)車(chē)隊(duì)上的激光雷達(dá)不同，一臺(tái)量產(chǎn)車(chē)通常會(huì)經(jīng)歷6-10 年、10 萬(wàn)公里級(jí)別的使用周期。

在這個(gè)使用周期內(nèi)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)要保障安全運(yùn)行，易于維護(hù)。

激光雷達(dá)的零組件和整機(jī)都要滿足車(chē)規(guī)要求，承受高低溫、震動(dòng)、潮濕、腐蝕等的長(zhǎng)期考驗(yàn)。

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

目前，業(yè)內(nèi)已經(jīng)明確能夠通過(guò)車(chē)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(kāi)發(fā)，到 2017 年底量產(chǎn)，用了將近 8 年時(shí)間。

這也意味著，其他激光雷達(dá)廠商要實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)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(zhēng)：軟件與工具鏈至關(guān)重要

從宏觀趨勢(shì)看，智能汽車(chē)決勝 2025 年已經(jīng)逐步成為一個(gè)行業(yè)共識(shí)。

長(zhǎng)城汽車(chē)在 6 月底發(fā)布了 2025 戰(zhàn)略，2025 年要沖擊年銷(xiāo)量400 萬(wàn)臺(tái)。

理想汽車(chē)認(rèn)為只有在 2025 年拿下年度 160 萬(wàn)臺(tái)的交付目標(biāo)，才有可能從資格賽中勝出。

零跑汽車(chē)提出 2025 年的銷(xiāo)量目標(biāo)為80 萬(wàn)輛。

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

從微觀的競(jìng)爭(zhēng)看，隨著特斯拉 NOA、蔚來(lái) 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(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

長(zhǎng)城將在 2022 年量產(chǎn)第一款帶有高階智能駕駛功能的車(chē)型，這款車(chē)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(lái)實(shí)現(xiàn)。

我們有問(wèn)及長(zhǎng)城，為什么沒(méi)用使用內(nèi)部自研的技術(shù)？長(zhǎng)城對(duì)此的解釋是，出于時(shí)間、速度和性?xún)r(jià)比等因素的綜合考慮。

在未來(lái) 4 年時(shí)間內(nèi)，車(chē)企要組建一支足夠強(qiáng)大的智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，建立智能化軟件的開(kāi)發(fā)流程，摸清用戶對(duì)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(shí)踐，形成真正暢銷(xiāo)的爆款車(chē)型。

一位國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)公司的 CEO 評(píng)價(jià)是：在量產(chǎn)上搭載激光雷達(dá)這件事，要比車(chē)企想象得更復(fù)雜、更費(fèi)時(shí)。

此時(shí)，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(chē)企加速開(kāi)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(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)。

比如美國(guó)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(kāi)發(fā)全棧式的自動(dòng)駕駛解決方案Sentinel，Sentinel 的第一個(gè)量產(chǎn)客戶是沃爾沃。

Velodyne 在 2019 年收購(gòu)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(kāi)發(fā)。

在國(guó)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(kāi)始向行業(yè)提供感知算法系統(tǒng) RS-LiDAR-Algorithms。

目前速騰在這個(gè)領(lǐng)域還提供包括 RS-Reference真值與評(píng)測(cè)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(chǎng)景變革體驗(yàn)

軟件定義汽車(chē)的時(shí)代，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，是硬件已經(jīng)在車(chē)上預(yù)埋，軟件可以持續(xù)升級(jí)，從而不斷解鎖更多功能和場(chǎng)景。

這是軟件定義汽車(chē)真正給用戶帶來(lái)的快樂(lè)和價(jià)值。

這也需要各個(gè)關(guān)鍵零部件實(shí)現(xiàn)軟硬件的解耦，硬件可以依照不同場(chǎng)景的不同需求通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行重新定義和更新。

比如在駕駛場(chǎng)景中，高速場(chǎng)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(chǎng)景，為了更好地應(yīng)對(duì)處理加塞，以及對(duì)他車(chē)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(chē)型的激光雷達(dá)安裝位置不同、車(chē)輛行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的俯仰角，這些場(chǎng)景都需要激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn) ROI 區(qū)域可調(diào)。

過(guò)去，傳統(tǒng)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行一維掃描，由于收發(fā)單元位置固定，一旦開(kāi)機(jī)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(shí)現(xiàn)不同程度「軟件可定義」。

理論上 OPA 的線束，完全可以通過(guò)軟件來(lái)調(diào)控，但在過(guò)去幾年內(nèi)，因?yàn)槭瞻l(fā)單元的開(kāi)發(fā)難度太大，OPA 光學(xué)相控陣激光雷達(dá)并沒(méi)有量產(chǎn)。

而 Flash 激光雷達(dá)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)不同區(qū)域的激光像素點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié)點(diǎn)云幀率，但目前 Flash 激光雷達(dá)的問(wèn)題是難以實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)的測(cè)距，絕大部分可量產(chǎn)產(chǎn)品的測(cè)距范圍都在100 米以?xún)?nèi)。

目前看，僅有 MEMS 路線實(shí)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(chǎng)景調(diào)節(jié)掃描方式，比如在高速上提高分辨率可以檢測(cè)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?chē)系K物的變化。

我們獲悉，在高速場(chǎng)景下，速騰聚創(chuàng) M1 的凝視功能可以動(dòng)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(shí)激光雷達(dá)的感知距離可以由 120 - 150 米提升到 180 - 200 米。

對(duì)高速上時(shí)速 120km/h 行駛的車(chē)輛而言，制動(dòng)的安全性和舒適性將大幅提升。

放在城區(qū)場(chǎng)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(duì)過(guò)于一維掃描的機(jī)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(diǎn)云來(lái)提升整個(gè)智能駕駛系統(tǒng)的體驗(yàn)。

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

對(duì)激光雷達(dá)廠商來(lái)說(shuō)，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(chē)企快速推出具備優(yōu)秀體驗(yàn)的高階智能駕駛功能，搶占先機(jī)。

同時(shí)，隨著廣汽等傳統(tǒng)頭部車(chē)企的正式加入，越來(lái)越多高階智能駕駛量產(chǎn)車(chē)項(xiàng)目加碼激光雷達(dá)，行業(yè)下半場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)正步入高潮。

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