理想L9智駕的秘密,都藏在這顆鐳射雷達裡

是不是500萬內最好的家用旗艦SUV不好說,但理想L9大機率會成為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鐳射雷達。這是理想L9奔向高階智慧駕駛的登機牌,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,都藏在這顆鐳射雷達裡

鐳射雷達就像是個分水嶺,在外觀特徵上將普通車型和智慧車型區分開來。

關於理想L9的鐳射雷達,也有很多小夥伴表達了疑惑,理想L9的鐳射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的鐳射雷達比起來誰更強?

今天我們就從理想L9的這顆鐳射雷達聊起,看懂了這顆鐳射雷達,就看懂了理想L9的智慧駕駛的秘密。

為什麼要裝鐳射雷達?

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

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沒有鐳射雷達,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。

理想L9智駕的秘密,都藏在這顆鐳射雷達裡

沒有鐳射雷達,路邊的行人和非機動車就會消失在黑夜裡。

理想L9智駕的秘密,都藏在這顆鐳射雷達裡

沒有鐳射雷達,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。

鐳射雷達,簡單理解就是提供帶實時距離資訊(深度資訊)的高解析度資料,毫米波雷達有深度資訊但解析度太低,攝像頭解析度高但不帶深度資訊,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。

所以鐳射雷達,作為帶深度資訊的高解析度資料,是現階段實現高階智慧駕駛最穩妥也是最必要的感測器。

理想L9想把智慧駕駛能力安全地拓展到複雜的城市道路,鐳射雷達就成了必選項。

為什麼選擇禾賽AT128?

理想L9搭載的這顆鐳射雷達,是由禾賽科技提供的AT128,128代表著它有128組鐳射發射單元,也就是128線。

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瞭解鐳射雷達的夥伴都知道,放在傳統機械式鐳射雷達宇宙裡,128線鐳射雷達就是鄙視鏈頂端的存在,一顆128線機械式鐳射雷達的價格,大概能在四線城市買套房子了。當然,360度旋轉的機械式鐳射雷達,依然是高效能頂流,主要用於L4+自動駕駛演算法的開發。

禾賽科技透過晶片化技術,將128個VCSEL垂直腔面發射鐳射器整合在幾顆晶片上,實現了成本的降低和體積的縮小。可以說,和其他“等效XX線”的半固態鐳射雷達不同,AT128是貨真價實的128線。

能在半固態鐳射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鐳射雷達就是採用了VCSEL鐳射發射器。相較傳統鐳射發射模組而言,VCSEL體積更小更方便整合到晶片上。

能整合到晶片,就意味著能搭上“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透過晶片化技術實現的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,解析度更高。

禾賽AT128 可以實現每秒超153萬點頻,大概是其他幾款半固態鐳射雷達的2倍左右。

更高的解析度意味著在同一距離,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。

更高的鐳射點雲解析度,對智慧駕駛的感知而言,能更快識別到感知結果,也更方便做目標的行為預測。此外更高的鐳射點雲解析度,也更便於和視覺做融合。

總之對感測器而言,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,一組鐳射收發模組,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的鐳射雷達功耗只有18W,散熱需求更低,

即便整合在“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,就是收發模組的

晶片化能夠保障鐳射雷達在大規模批次生產時的一致性,這也意味著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,也是透過統一火鍋底料,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的晶片化,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晶片化,就能確保大規模批次生產的一致性,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臺。

透過鐳射雷達看理想智駕的產品邏輯

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

1550nm光源肉眼可見的引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光源的鐳射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光源的鐳射雷達系統大多采用光纖鐳射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光源的鐳射雷達?”,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、以及成本和環境的相容性。

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,鐳射雷達能提前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慧駕駛的需求麼?

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,也就是說當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,但為了超越需求的引數增加成本和風險,並不符合“效率”這一指標。

此外還有ROI動態調整,這個功能就是透過改變掃描的節奏,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,大家可以透過對比感受一下。

理想L9智駕的秘密,都藏在這顆鐳射雷達裡

ROI 動態調整需要演算法靈活地根據場景調整ROI區域,類似於人類的專注模式,但透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,但整體的解析度更高。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,後者更能捕捉全域性資訊。

理想L9的演算法更需要後者。從2022款理想ONE開始,理想汽車啟動了智慧駕駛的自研,我在長測後感受到最明顯的變化是,它演算法模型輸入的引數非常多,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。

簡單來說,理想自研的演算法更考慮全域性的感知。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,輸出均勻且高解析度的點雲畫面,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,或對自家智慧駕駛演算法的理解不夠,就很容易成為被牽著鼻子走的大象。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,都藏在這顆鐳射雷達裡

鐳射雷達是被高階智慧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鐳射雷達,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,鐳射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,消費者購車時也著實需要考慮到該車型所搭載的鐳射雷達。

畢竟誰也不想拿到百花爭鳴之後的,敗落的那一朵。