如果说近几年最受外界关注的传感器是什么?激光雷达肯定排的上名号。
经过几年酝酿,2021年底激光雷达开始量产装车。很快,激光雷达就“卷”了起来,甚至有汽车厂商喊话:4颗以下(激光雷达),请别说话。
激光雷达到底应该装在什么位置?应该装几颗?
近日,为了这个问题,集度汽车CEO夏一平和理想汽车创始人李想在微博进行了隔空讨论,随后小鹏汽车董事长何小鹏、威马汽车创始人沈晖也参和了进来,一时引起业界围观。
李想质疑集度汽车激光雷达解决方案
事情的起因在于4月18日,集度汽车发布了首款汽车机器人概念车,并披露了相关设计细节,首次曝光了由集度首创的车前灯、车前盖向双激光雷达自动驾驶技术方案。
在此方案中,激光雷达在不工作时,可伸缩至引擎盖内部,与早年汽车伸缩车前灯的设计有些类似。
从集度汽车披露的信息获知,集度汽车机器人汽车搭载的两颗激光雷达为禾赛科技的AT128半固态激光雷达。
集度汽车认为,双激光雷达对车辆重点区域的识别更精准,可实现水平180度的FOV覆盖。同时,在在车辆正前方60度FOV的区域内,双激光雷达可做到加倍重叠,目标物上的点云数据更多,识别准确率更高。
无论是“鬼探讨”、左右有遮挡物等行车场景中,前盖双激光雷达方案对左右横穿行人或障碍物的识别能力更强,且互为安全冗余,提升系统安全性。
然而,对于集度汽车的设计方案,理想汽车创始人李想却是有不同看法:“在车顶上放一个,和在机盖或保险杠放两个,性能上没有任何区别,甚至头顶的单颗性能会更好。”
此番观点显然是质疑刚发布的集度汽车激光雷达解决方案的必要性,对激光雷达“装几个,装哪里”的问题,显然李想比较看好车顶激光雷达的设计方案,认为“在行人碰撞、维修成本,和震动控制(链接主体车)上,车顶都是最优的。”
对于李想此番颇具针对性的言论,集度汽车CEO夏一平显然并不认同,当即在微博上反驳:“还是有差别的,120度的FOV和180度的FOV还是不一样,解决的corner case也不一样。所以在产品的能力上和体验上甚至是安全性还是有差别的。”
除了必要性外,李想也认为集度汽车将激光雷达放置于机盖的方案,不太“安全”且会加大风阻,可能过不了行人碰撞法规等安全测试。
李想在微博表示:“量产的时候,激光雷达并不会布置在图片所示的机盖位置上,应该只是试验车的摆放位置。如果前部采用2-3颗激光雷达,大概率会布置在保险杠和翼子板上,风阻和造型都会更好,虽然成本更高。目前这个位置,最新的行人碰撞法规这一关过不了。”
在李想的此条微博下,夏一平回应:“如果做一个在检测到行人碰撞的时候的溃缩的机构呢?”,猜测如果集度汽车继续保持前车盖激光雷达的设计方案,可能会有相应的类似跳灯的溃缩方案以符合相关安全法规。
激光雷达“装几个,装哪里”,何小鹏、沈晖也有话说
在理想汽车创始人李想与集度汽车CEO夏一平在微博上关于激光雷达“放几个,怎么放”问题的讨论不久,小鹏汽车创始人何小鹏也在其朋友圈发表了自己的看法:“两颗激光雷达肯定从性能上远好于一颗的,将来城市NGP和鲁棒性中就可以看到差异”。
从何小鹏的言论来看,显然他也是支持多颗激光雷达解决方案的。同时,何小鹏认为:“实际上硬件配置只是代表一种潜力的可能性,最终是安全,成本,场景和能力的平衡,仍然是木桶效应而不是短跑逻辑。”
在何小鹏的朋友圈中,他还回应道:“我们最开始想放两颗在车顶的,但是无论如何设计,都类似兔子的粑耳朵,后来还是放弃了”。
从这里也侧面验证了李想“车顶是最优的”观点,激光雷达放在车顶有最好的视野和性能优势,但小鹏汽车因设计问题也只能最终放弃。
之后,威马汽车创始人沈晖也在其微博上表达了自己对激光雷达“装几个,装哪里”的看法:“威马M7通过头顶1+两侧2的布局,水平视角覆盖范围达到了330°,更能照顾绝大数情况下的cornercase。这么看,也许3颗才是当下感知水平和安全平衡的最优解。”
这么看来,夏一平、何小鹏、沈晖等汽车大佬们,对汽车上激光雷达要装几颗的看法,都是比较一致的,那就是多颗激光雷达会比单颗激光雷达有优势。
而激光雷达要装在哪里最好,车顶是最佳选择,但考虑到美感、设计等因素,往往需要折中考虑。
在2021年底的广州车展上,小鹏G9、极狐阿尔法S、哪吒S、沙龙机甲龙、威马M7、阿维塔11、智己L7等多款搭载激光雷达的量产车型登场,详情可参看《国产激光雷达装车大爆发!》内容。
众多汽车厂商中,搭载的激光雷达数量从1~4颗不等,普遍搭载2颗以上激光雷达,最多的是沙龙机甲龙汽车,搭载了4颗华为96线混合固态激光雷达,并在广州车展喊话:“4颗以下不要说话”。
根据车展上众多厂商的激光雷达放置位置看,车顶和中网、车身前雾灯位置是较常见的激光雷达放置方案。譬如蔚来ET7、威马M7、理想L9的部分激光雷达被放在车顶,小鹏P5、小鹏G9、阿维塔11等车型则将激光雷达安置在中网或者车身前雾灯位置。
因此,集度汽车所采用的将激光雷达放置在发动机盖的方案目前较为少见。
为什么激光雷达对自动驾驶这么重要?
四位汽车大佬对激光雷达的口水战,都围绕在“装几颗,装哪里”的问题,而不是要不要用激光雷达,为什么激光雷达对自动驾驶这么重要?
目前全球自动驾驶感知技术的路线,主要有两种:一种以摄像头为主的视觉解决方案,以特斯拉为代表;另一种是激光雷达为主导的多传感器融合方案,除特斯拉外全球绝大多数车企均采用激光雷达开发自动驾驶技术。
激光雷达是主动发射红外激光的传感器,不依赖外部光线进行感知。尤其是在光线过强或过暗的环境中,激光雷达提供了重要的感知能力加持,让辅助驾驶系统更安全。脉冲激光以超高频率不断地扫描目标物,就可以快速复建出目标的三维模型及各种图件数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。
激光雷达有测距精度高、方向性强、响应快、不受地面杂波影响等优势,是目前最可靠的自动驾驶感知方式,成为自动驾驶的关键核心技术。
分辨率高 :激光雷达可以获得极高的角度距离和速度分辨,率通常角分辨率不低于0.1mard,也就是说可以分辨3000m距离上相距0.3m的两个目标(这是微波雷达无论如何也办不到的),并可同时跟踪多个目标
隐蔽性好抗有源干扰能力强 :激光直线传播方向性好光束非常窄,只有在其传播路径上才能接收到,因此敌方截获非常困难,且激光雷达的发射系统(发射望远镜)口径很小,可接收区域窄有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率极低
低空探测性能好 :微波雷达由于存在各种地物回波的影响,低空存在有一定区域的盲区(无法探测的区域)而对于激光雷达来说,只有被照射的目标才会产生反射,完全不存在地物回波的影响,因此可以"零高度"工作低空探测性能较微波雷达强了许多 。
体积小质量轻 :通常普通微波雷达的体积庞大,整套系统质量数以吨记,光天线口径就达几米甚至几十米,而激光雷达就要轻便灵巧得多,发射望远镜的口径一般只有厘米级,整套系统的质量最小的只有几十公斤,架设拆收都很简便,而且激光雷达的结构相对简单维修方便,操纵容易价格也较低。
激光雷达市场广阔,华为等国产厂商崛起
中国传感器产业与国外先进水平差距巨大,某些领域甚至达到20年左右差距。而激光雷达领域,2014年随着汽车自动驾驶技术兴起,全球厂商几乎处于同一起跑线上,因此,中国企业在激光雷达领域上并不输国外厂商。
根据全球知名市场研究与战略咨询公司Yole Developement发布的2021年全球激光雷达厂商市场份额排名中,中国激光雷达厂商速腾聚创(10%份额)、大疆览沃(7%份额)、华为(3%份额)、禾赛科技(3%份额)等四家企业进入,中国激光雷达企业总共占据全球23%的市场份额。
结语
李想、夏一平、何小鹏、沈晖等四位汽车大佬围绕着激光雷达这个传感器,罕见地同一时间发表自己的看法,可见激光雷达等传感器对汽车的重要性。
比亚迪汽车CEO王传福曾说过:“手机传感器有13个,而汽车传感器有340个,13个传感器就产生了200万个APP ,那么汽车要产生多少软件?多少应用场景!?”
传感器在汽车上正在发挥更重要的作用,随着激光雷达等传感器的应用逐渐推广,汽车也变的越来越智能。
汽车智能化的演进,自动驾驶的深入发展,令传感器成为区分低中高端汽车的重要依据之一,就如同手机一样,普通手机与高端手机的区别,传感器占有重要分值。
可喜的是,以速腾聚创、大疆览沃、华为、禾赛科技等为代表的中国厂商,在全球激光雷达领域的竞争中,已占据一定地位。