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独家揭秘|沙龙机甲龙4颗激光雷达是不是营销噱头?

圆周智行 圆周智行 2023-01-05

随着激光雷达技术越来越成熟,车企们在激光雷达的使用上也越来越激进。由最开始的一颗不断向上累加,搭载两个、三颗激光雷达的车型相继出现,目前业内最多的已经搭载了4颗激光雷达。


然而,也有不少车企大佬反对在激光雷达数量上做“加法”,理想汽车创始人李想就曾对激光雷达数量有过吐槽。他认为,激光雷达两颗作用未必抵得上1颗,盲目堆数量没有意义。


那么,现阶段车上真的用得了这么多激光雷达吗?到底是所谓的“硬件预埋”还是车企为了营销噱头强行让消费者买单?


近日,长城汽车高端品牌沙龙旗下的首款车型机甲龙率先在成都亮相,这款车搭载了4颗激光雷达。《圆周智行》拿到了一些独家内部资料,我们就以此为例,看看它的每一颗激光雷达是否真的有存在的必要性。


左:量产版,右:限量版


4颗激光雷达是否合理


机甲龙搭载的是华为96线激光雷达,实车观察显示,机甲龙四颗激光雷达的位置分别是,车头下格栅中间位置一颗,车尾处中间位置一颗,以及侧面车身前翼子板处各1颗。



根据我们拿到的资料,华为激光雷达重点解决如下问题:


1、近距离加塞。激光雷达拥有精确的角度测量能力和轮廓测量能力,可以2-3帧确认加塞,百毫秒内做出判断。


2、近端突出物。激光雷达同样可以做出快速判断。


3、十字路口左拐场景。激光雷达拥有大角度全视场测量能力,需同时满足大视场和远距测量能力。


4、隧道场景。


5、地库场景。


问题的争议点在于:这些场景摄像头或者毫米波雷达能否应对,还是必须要用价格更高的激光雷达才能完成?


对照来看,面对近距离加塞场景,目前业内常规的方案是“摄像头+毫米波雷达”组合,但官方认为,激光雷达拥有更好的角度和轮廓检测能力,更快的检测到障碍物,让系统更快的做出反应。


给出的理由是毫米波雷达的角分辨率不够,摄像头通常来说需累计多帧,需要几百毫秒才可以确认加塞儿。


总结一句话,激光雷达可以让系统反应更快,但有业内人士表示,系统的反应速度分两部分,识别是一方面,算法也是一方面。


第二点近端突出物同上。


第三点,城市左转路口在业内被称之为无保护左转,对辅助驾驶软硬件能力的考验都特别深。这里激光雷达的作用更多的是与摄像头配合,拥有更大的感知范围,便于系统对其他交通参与者的行为作出预测。存在有其合理性。


4和5其实都是弱光下,摄像头发挥受限场景下,激光雷达能够起到很好的补充作用。



以上只是激光雷达存在的合理性。但是,是否在每个位置都需要呢?


前向和侧向上文已有交代,针对争议最多的后尾激光雷达,机甲龙官方给出了解释:



机甲龙提到最多的就是夜间和倒车的场景。


通过如上分析,有激光雷达从业者认为,机甲龙各个部分激光雷达存在的合理性百分比(按照100%)如下:


前方:75%。车辆始终是纵向前向行驶的,对前方的感知要求更高。所以需要更全面的感知器件加入。


侧边:50%。车辆侧向的反应时间可以通过软件算法来优化,如果软件做得好,也能取得不错的效果。


后面:25%。根据官方表述,后面的激光雷达主要为了倒车等场景,但倒车速度慢,与安全的强相关性较弱,一般的摄像头和超声波雷达也能应对。激光雷达很难做到物尽其用。


华为激光雷达在业内什么水平


根据《圆周智行》得到的资料,华为96线激光雷达核心参数如下:


探测距离:150m@10%(10%反射率下最远探测150米);

FOV(视场角):H 120°;V 25°;

分辨率:0.125°×0.26°


扫描频率25hz下,FOV(H V)分别为0.25°×0.26°,推算其点频数据是115万左右。



对比业内的主流机型,由于等效 96 线的激光雷达特性,其垂直角精度能做到 0.07°,该项性能行业领先,这让它能够在ROI区域上取得不出的表现。再结合探测距离、精度和视角方面,华为激光雷达整体在业内处于中等水平。



业内人士认为,华为装载在机甲龙车型上的激光雷达上大概率会采用MEMS 微振镜技术(也有说是转镜方案),其优点包括:


1、激光器和探测器数量,降低成本;


2、结构精巧,体积、尺寸大幅下降;


3、供应链较为成熟。


激光雷达价格及使用


关于价格,华为官方宣称要将96线激光雷达成本做到200美元以内。业内人士认为,无论采用转镜式还是MEMS微振镜技术方案,从目前激光器、探测器、驱动电路等成本来计算,短期成本要达到200美元以内难度很高。


这也对应上了本文讨论的必要性,在价格没有降下来之前,每一个感知器件都要做到物尽其用才能让消费者不花冤枉钱。


有朋友可能会说,40万的车,多2颗激光雷达也才多一万的硬件成本而已。其实不然,一位资深的激光雷达从业者告诉《圆周智行》,激光雷达数量、性能和安装位置不同都会对软件开发造成巨大影响。


比如两颗都在正前方和一前一后安装需要做的融合算法就不一样,后者要比前者复杂的多。同样,4颗的软件融合算法比2颗需要做的工作复杂很多。这些消费者看不见的软件研发费用,最终都会体现在车价上。


此外,由于激光雷达的特殊性,其各个环节都备受关注。包括上车之后的使用,售后等方面。


由于安装位置的特殊性,机甲龙激光雷达出现剐蹭、碰撞的概率要远远高于车顶的安装方式。


前不久坊间传闻,小鹏P5单颗激光雷达维修价格达到8916元,若加上更换及工时费,总成本逼近万元。


这就对华为的激光雷达提出了格外要求。目前业内在激光雷达可靠性上的表现基本都是上车容易维持难。前期各项数据都很好,但是基本半年,或者一年之后,各种数据开始大打折扣。


根据华为官方介绍,其2016年就开始激光雷达的技术探索。在机电能力上拥有20年积累,激光雷达也做了25亿次电机可靠性测试经验。具体效果如何,看看上车后的表现。



不仅如此,该激光雷达还有清洗、加热等功能。


车辆经常在不同工况下工作,很容易污染。华为自主设计了智能清洗风洞系统,模拟在130km/h下的清洗能力,然后再测试不同的喷嘴和压力对清洗效果的影响,不断调整优化相应功能。


风洞清洗测试,模拟在130km/h下清洗能力


在被霜、雾、凝露、薄冰覆盖的场景下,华为配备有智能加热系统,自动触发启动。


融冰测试,2分钟除冰效果


回到文首的问题,多激光雷达到底是不是营销噱头,某自动驾驶高级工程师给出了2个相对量化的参考标准:


1、看整个行业的发展速度是不是足够快。


如果激光雷达发展的速度特别快,一年后性能更优,价格更低的产品上车。产生的一个结果就是,相应的软件还没有跟上,硬件已经落后。


他认为这个可能性不大,至少在2025年之前,激光雷达都很难迎来突然的产业爆发。


2、看车辆软件迭代的速度,能否最大限度追上硬件上限。


比如一款车正常的使用周期在8年左右,但实际上大部分人在3-5年左右就会有较强的换车意愿,以5年作为换车的时间节点,如果一款车买回来第3年软件更新才达到硬件的上限,相当于用户提前5年支付了硬件费用,但只有最后2年完整享受了软件服务。在此过程中,还要额外支付软件费用。


这一点对企业智能驾驶综合能力的考验非常高,包括数据管理系统的搭建,软件开发迭代能力等等。尽管沙龙背靠长城汽车不差钱,但是短期内也难做到面面俱到。机甲龙前期用的是Momenta的软件算法,后期需要自己搭建数据处理系统,这是智能汽车进化的加油站,所有自动驾驶所有企业都绕不开这一环。沙龙还有很长的功课要做。


成都车展上,沙龙机甲龙将会公布相关信息。之后,《圆周智行》会对机甲龙的智能驾驶能力进行系统性分析。



PS:本文激光雷达部分资料由《激光雷达老炮儿》提供,有兴趣的朋友请关注



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