理想L9智駕的秘密,都藏在這顆激光雷達裏

是不是500萬內最好的家用旗艦SUV不好説,但理想L9大概率會成為500萬內賣得最好的全尺寸SUV。當然,即便去掉“500萬內”這個定語,這句話依然成立。

外觀而言,理想L9與其他車型最大的差異,在於擋風玻璃頂部集成了一顆激光雷達。這是理想L9奔向高階智能駕駛的登機牌,更是理想L9作為下個時代產物的身份證。

理想L9智駕的秘密,都藏在這顆激光雷達裏

激光雷達就像是個分水嶺,在外觀特徵上將普通車型和智能車型區分開來。

關於理想L9的激光雷達,也有很多小夥伴表達了疑惑,理想L9的激光雷達為何裝在了腦門的位置?理想L9為什麼選擇禾賽科技的AT128,和蔚來ET7的激光雷達比起來誰更強?

今天我們就從理想L9的這顆激光雷達聊起,看懂了這顆激光雷達,就看懂了理想L9的智能駕駛的秘密。

為什麼要裝激光雷達?

在解釋為什麼裝之前,我們可以先通過幾組激光雷達和攝像頭感知結果的對照,感受下如果不裝激光雷達會怎麼樣?

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沒有激光雷達,攝像頭在出隧道等強弱光交替場景下,會被致盲。即便是有ISP來解致盲,系統也依然會短暫地矇眼狂奔。

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沒有激光雷達,路邊的行人和非機動車就會消失在黑夜裏。

理想L9智駕的秘密,都藏在這顆激光雷達裏

沒有激光雷達,車輛在複雜的十字路口就很難精準感知每個交通參與者的距離,更難理解他們的行動意圖。

激光雷達,簡單理解就是提供帶實時距離信息(深度信息)的高分辨率數據,毫米波雷達有深度信息但分辨率太低,攝像頭分辨率高但不帶深度信息,而攝像頭和毫米波雷達的融合,已經被多次證明了它的不完美。

所以激光雷達,作為帶深度信息的高分辨率數據,是現階段實現高階智能駕駛最穩妥也是最必要的傳感器。

理想L9想把智能駕駛能力安全地拓展到複雜的城市道路,激光雷達就成了必選項。

為什麼選擇禾賽AT128?

理想L9搭載的這顆激光雷達,是由禾賽科技提供的AT128,128代表着它有128組激光發射單元,也就是128線。

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瞭解激光雷達的夥伴都知道,放在傳統機械式激光雷達宇宙裏,128線激光雷達就是鄙視鏈頂端的存在,一顆128線機械式激光雷達的價格,大概能在四線城市買套房子了。當然,360度旋轉的機械式激光雷達,依然是高性能頂流,主要用於L4+自動駕駛算法的開發。

禾賽科技通過芯片化技術,將128個VCSEL垂直腔面發射激光器集成在幾顆芯片上,實現了成本的降低和體積的縮小。可以説,和其他“等效XX線”的半固態激光雷達不同,AT128是貨真價實的128線。

能在半固態激光雷達上實現貨真價實的128線,VCSEL垂直腔面發射器功不可沒。蘋果iPad Pro等旗艦新品上使用的激光雷達就是採用了VCSEL激光發射器。相較傳統激光發射模組而言,VCSEL體積更小更方便集成到芯片上。

能集成到芯片,就意味着能搭上“摩爾定律”的順風車,便與規模化量產的同時,成本也能夠快速下降,禾賽和蘋果也正是打了這個算盤才選擇了VCSEL。

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禾賽AT128通過芯片化技術實現的128線具備很多的優勢,而這些優勢便正是理想L9所看中的。

最直接的優勢就是每秒打出去的點雲更多,分辨率更高。禾賽AT128 可以實現每秒超153萬點頻,大概是其他幾款半固態激光雷達的2倍左右。

更高的分辨率意味着在同一距離,對同一物體返回的點雲數量更多,更能描繪出一個物體的輪廓。可以想象下,你用10個點畫一個人,和用20個點畫一個人,肯定是後者更形象更具體。

更高的激光點雲分辨率,對智能駕駛的感知而言,能更快識別到感知結果,也更方便做目標的行為預測。此外更高的激光點雲分辨率,也更便於和視覺做融合。

總之對傳感器而言,肯定是看得越清晰越好。

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此外,很多其他技術方案都是“發射不夠,反射/折射來湊”,只要鏡子轉的夠快,一組激光收發模組,也能被反射成100線的效果。不過高速運作的電機和機械結構,對功耗和可靠性都提出了更高的挑戰。

禾賽AT128的激光雷達功耗只有18W,散熱需求更低,即便集成在“腦門”,直面太陽的直射,散熱也不會帶來太大的困擾。而且禾賽AT128只需要一維轉鏡,轉動結構帶來的失效風險更低。

此外還有一點很重要,就是收發模塊的芯片化能夠保障激光雷達在大規模批量生產時的一致性,這也意味着產能爬坡的風險更低,成本下探速度也更快。

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此前我們就舉過海底撈的例子,海底撈之所以能做成餐飲一哥,也是通過統一火鍋底料,統一食材配送,把最難以保障“一致性”的“口感”給標準化,確保去不同的店都能吃到同一個味道。

禾賽AT128的芯片化,就有點像是海底撈的“底料化”,把最難控制一致性的收發模組芯片化,就能確保大規模批量生產的一致性,降本增效。據官方介紹,禾賽的上海嘉定超級工廠到年底就能建成,預計年產能可達百萬台。

透過激光雷達看理想智駕的產品邏輯

如果對激光雷達熟悉一些,你可能還會有兩個問題,理想L9為什麼沒選擇1550nm光源的激光雷達?為什麼搭載的激光雷達沒有動態ROI調整功能?

1550nm光源肉眼可見的參數優勢就是探測距離更遠。比如蔚來NT2.0搭載的圖達通獵鷹,最遠探測距離250米(10%反射率下),使用的便是1550nm光源。這是因為採用1550nm光源的激光雷達系統瞬時功率的閾值更高,因此單點測距會更遠。

不過目前1550nm光源的激光雷達系統大多采用光纖激光器搭配複雜的掃描結構,可靠性可能存在問題的同時,成本也要高於905nm光源系統。此外,1550nm光源在雨霧天氣更容易被空氣中的水分“吃掉”,因此在環境的適應性上也更弱一些。

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因此回到題目“理想9為什麼沒選擇1550nm光源的激光雷達?”,就可以簡化為理想L9為什麼沒有為了50m的最遠探測距離,而犧牲系統整體可靠性、以及成本和環境的兼容性。

這背後是理想一直以來的產品哲學——效率。

10%反射率下最遠探測距離200米,可以理解為在正常行駛的條件下,激光雷達能提前200米探測到道路前方的車輛,這個距離能滿足高速公路高階智能駕駛的需求麼?

還原到我們開車場景,高速公路上人類開車120km/h,交警推薦的最近跟車距離是100米到150米,也就是説當150米外有異常情況時,人類可以安全避讓。

200米的探測距離可以理解為200米的跟車距離,這個探測距離是遠遠滿足設計需求的。探測距離雖然越遠越好,但為了超越需求的參數增加成本和風險,並不符合“效率”這一指針。

此外還有ROI動態調整,這個功能就是通過改變掃描的節奏,加密特定視野區域內的點雲密度。ROI動態調整和均勻點雲覆蓋所掃描出來的畫面,大家可以通過對比感受一下。

理想L9智駕的秘密,都藏在這顆激光雷達裏

ROI 動態調整需要算法靈活地根據場景調整ROI區域,類似於人類的專注模式,但通過點雲畫面也能明顯看出非ROI區域,物體的輪廓是不夠清晰的。

相對而言禾賽AT128的點雲分佈是均勻的,如同攝像頭效果一樣,雖然不如ROI加密區內清晰,但整體的分辨率更高。可以看到ROI動態調整和點雲均勻分佈是各有優勢的,前者在高速公路識別正前方車輛等場景下會更快,後者更能捕捉全局信息。

理想L9的算法更需要後者。從2022款理想ONE開始,理想汽車啓動了智能駕駛的自研,我在長測後感受到最明顯的變化是,它算法模型輸入的參數非常多,本車的運動軌跡會受車道線、前車軌跡、相鄰車道車輛軌跡等等因素影響。

簡單來説,理想自研的算法更考慮全局的感知。因此到了理想L9,我們也不難理解為什麼它需要一顆能在FOV區域內,輸出均勻且高分辨率的點雲畫面,而這正是禾賽AT128 這款產品所獨有的優勢。

我在此前的一篇文章中提過,如果車企缺乏自研能力,或對自家智能駕駛算法的理解不夠,就很容易成為被牽着鼻子走的大象。從理想L9選擇禾賽AT128這款產品來看,理想這頭大象的鼻子是自由的。

理想L9智駕的秘密,都藏在這顆激光雷達裏

激光雷達是被高階智能駕駛需求催熟的市場,目前市面上各家的技術路線各有差異,幾乎找不到兩款技術完全相同的車規級激光雷達,這種百花爭鳴也符合技術從探索到成熟的發展規律。

但汽車畢竟是肩負出行安全的大宗消費品,激光雷達又是和駕駛安全息息相關的元器件,車企要根據自身需求慎重選型,消費者購車時也着實需要考慮到該車型所搭載的激光雷達。

畢竟誰也不想拿到百花爭鳴之後的,敗落的那一朵。

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