如今的高級輔助駕駛系統(ADAS)多采用「攝像頭+雷達」的組合,發展到現在,毫米波雷達已經不夠撐場面,沒有激光雷達可不好説自己引領潮流。像小鵬P5成功奪得了「首款搭載激光雷達量產車」頭銜,就讓不少企業羨慕嫉妒恨。
可得知小鵬P5的兩顆激光雷達安裝在前保險槓兩側,有不少朋友開始擔心,單是倒車雷達探頭更換就得幾百,激光雷達還修得起嗎?
激光雷達到底有多貴?
激光雷達分為兩種:固態激光雷達和機械式激光雷達。它們最直觀的區別是視野範圍差。拿市售版本對比,固態激光雷達水平視場一般為120°,像Waymo推出的Honeycomb卻能達到360°,一顆抵三顆。
雖説功能是一顆抵三顆,但售價更是跟着指數上漲。機械式激光雷達極難壓低成本,L4級別無人駕駛車所使用的64線激光雷達就高達(8~10)萬美元一台。Honeycomb雖然稱是降價小能手,但Waymo只針對非自動駕駛企業銷售,還笑談只有簽了合同才知道售價,其市場前景慘淡可見一斑。
Waymo在2019年開始對外發售的Lser Ber Honeycomb,但現在還沒有哪家車企明確提及自己使用了這款雷達,所以你知道它多難賣了吧?
相比之下,固態激光雷達這些年成本降低不少。像小鵬P5採用的固態激光雷達HAP,因為是大疆旗下的Livox覽沃基於自家Horiz系列產品升級而來,HAP單價被壓低到幾千元人民幣。
筆者認為價格可信,因為去年底,知名激光雷達製造商Velodyne Lidar推出的Velarray H800的價格也被壓低至500美元以內。從下表看,這兩款激光雷達的水平差不太多。
除此外,毫米波雷達作為成熟產品,價格在(1000~1500)元/顆左右,是不是小鵬P5的固態激光雷達放在容易撞擊的前保險槓位置也沒有那麼心疼了?
為什麼激光雷達要安裝在這裏?
雖説不是萬元級的激光雷達,但更換肯定非常心疼,為什麼一定要把激光雷達安裝在這裏呢?
首先能想到的原因是,雷達不能被遮擋,要不然怎麼做「汽車的眼睛」呢?雷達工作原理是由雷達發射系統發送一個激光信號,打到被測物體上,引起散射,經目標反射後被接收系統收集,分析所見物體的數據。
所以怎麼放也沒多少選擇了,下圖是雷達、攝像頭和激光雷達的常見佈局方式,能看到大家都沒逃過這種佈局思路。
從上到下,分別是雷達、攝像頭、激光雷達。L2~L5指代的是SAE標準規則下的自動駕駛等級。
但要説明下,網格列表中的激光雷達通常是指不能旋轉的固態激光雷達。機械式激光雷達因為要滿足大廣角環視功能,通常都會被安裝在車頂。
比如Waymo在《Sfety Report 2018》報告中,就提到了一種混合雷達佈置方案——車頭三顆+車尾一顆+車頂一顆(機械式激光雷達)。
我們回到車型中,比如 奧迪A8,它在保險槓居中處安裝了一顆圓弧狀的4線激光雷達,可以達到145°(水平視角)和80m探測距離。小鵬P5的兩顆激光雷達是安裝在保險槓兩側,覆蓋前進方向的視野。
筆者以為,這兩種方案放在現在都是可供參考的版本,當然,如果能佈局更多,兼顧到側面肯定是更好了。比如小鵬P5是不是可以考慮像Wamyo那樣,把HAP往翼子板一側挪挪,再給車頭來一顆呢?
只是這樣,恐怕要更多人説修不起了...
激光雷達能不能放在更安全的地方?
既然激光雷達佈局沒有那麼深奧的學問,只要不被遮擋就好,那幹嘛不放在車頂呢?這當然是選擇之一,因為車頂被撞擊的概率要小得多。
而小鵬設計師給的解釋是,激光雷達放在車頂總會有凸起來部分,會影響美觀、增加風阻和壓低頭部空間。
對於一款轎車而言,這些説法解釋得通,比如小鵬P5為0.223cd,和奔馳A級三廂版本(0.220cd)極為接近,要知道後者是奔馳空氣動力學的佈道者之一。
再比如蔚來ET7,將激光雷達安裝在兩側A柱頂端,美感和流線型都有受影響。
有人問:「為何不像特斯拉那樣,把雷達內置在擋風玻璃上呢?」
其實不對,特斯拉擋風玻璃中間是攝像頭,沒和Mobileye 鬧掰之前用的是EyeQ3視覺系統,後來則是用的Aptina AR0132攝像頭傳感器。
它的毫米波雷達其實是裝在了車頭。
為什麼不把激光雷達安裝在擋風玻璃後,是因為擋風玻璃並非完全平面玻璃,而且國標GB9656-2016規定下的擋風玻璃透光率只是不低於70%,還不足以稱之為高透光玻璃(透光率通常要求90%以上)。
雖然現在確實有一些企業在做相關的研究,並申請了專利,可這種特殊的擋風玻璃需要定製,成本又將提高,離量產還早着。
汽車界專利狂魔蘋果公司倒是去年3月提交了一份關於車載激光雷達設備的專利申請,該設備設計用於安裝在車輛擋風玻璃後面,可為自動駕駛汽車提供實時3D視覺。
不過他們是如何確保激光雷達性能沒有説明,只是針對LiDAR盒的支撐結構介紹稱,他們已經聯合擋風玻璃製造商AGC設計了安裝裝置。
雅斯頓小結
經歷了漫長的技術之爭,固態激光雷達方案已經被汽車界廣受認可,相信未來大家能看到越來越多的激光雷達車型。到底是選擇不耐裝的車頭,還是選擇不美觀的車頂,亦或者增加成本,將擋風玻璃改進,現在都沒有統一的方案。如果你是決策者,你會選擇哪一種呢?
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