激光雷达,要颜值还是要性能?
自从激光雷达突破车规限制,实现上车之后,对于其安装位置的争议就没有停止。兼顾功能与美观,一直是汽车厂商对激光雷达安装位置关注的重点。
装在车顶,视野好,但外形不好看,使用环境也会影响激光雷达的效果,而且温度高,容易增加激光雷达运行负荷,影响寿命以及稳定性。
装在车前保险杠的位置,基本上不影响车身造型设计和美观,但位置偏低,盲区范围大,还很容易搞脏,影响激光雷达的效果,而且装在这个位置容易碰撞,维修困难,且成本高昂。
还有车企把激光雷达装在引擎盖上的,但被认为对于行人碰撞的安全性不太友好,目前还未上车。
2023上海车展前夕,国内激光雷达第一股、去年车载激光雷达全球卖得最好的禾赛科技,在上海办公室里发布了一款性能处于主流水平的超薄激光雷达,并和福耀集团一起把这款产品集成到了车内前风挡的位置,为车企的安装激光雷达提供了新的选择。
因疫情、俄乌冲突、缺芯等影响,2022 年激光雷达出货量低于预期,全球乘用车激光雷达出货量约 15 万颗,而搭载激光雷达的乘用车销量约 10 万辆,渗透率不到 0.1%。
这一年,以 SPAC 方式在美国上市激光雷达初创企业,股价皆经历了大幅下跌,除 Innoviz 外 全年跌幅皆超 70%,乃至 90%,甚至还有倒闭和合并的。
而在中国,2022年被为激光雷达“量产元年”,理想L9、小鹏P5、蔚来ET5、蔚来ET7等数十款搭载激光雷达的新车开始量产交付,激光雷达在中国的发展速度远快于海外。
不过,在量产之后,在L4以上智能驾驶尚未落地的背景下,激光雷达的应用场景仍然受到限制。
而车载激光雷达以外的市场,比如智慧物流、智慧交通、机器人等,跟乘用车市场的需求相比规模还比较小。车载激光雷达量产规模如何扩大,智能汽车企业的需求仍是关键。
激光雷达厂家的发展规模,很大程度取决于乘用车市场销量的递增。随着向高级辅助驾驶领域的渗透,搭载激光雷达的车型会越来越多,但由于目前成本较高,激光雷达仍主要用于30万元以上车型。
从消费者角度来看,激光雷达虽然能实现稳定、高质量的感知,但是不是积极参与了后面的决策和执行,用户在辅助驾驶功能体验上,感知并不明显。如果购买装配激光雷达的车型,只是为三年后的智能驾驶系统买单,可能会影响消费者的购买热情。
在这种情况下,应该如何结合汽车市场和消费需求,在大规模量产的同时,实现技术、产品和市场上的创新和拓展,为今后的快速发展打牢基础,是摆在激光雷达企业面前的挑战。
颜值非常重要在发布会上,禾赛科技创始人、CEO李一凡向记者介绍了主机厂在选择激光雷达产品时的考量,他认为现在最大的考量是公司要靠谱,不能倒闭、不能骗人。而针对产品,车企主要会考虑以下几个方面:
首先是质量。质量不是一个可以前向预测的东西,很难想象一个人做一个东西没做出来就讲质量,其实质量就是量。量有可能完得很慢,但必须得有量,没有量谈质量,意思不大。
其次是性能。测距远、分辨率高,这些参数意义不大,最关键的是实际展现的性能和车厂的需求匹配,和软件系统匹配。
第三是价格。他认为,因为在中国的成本压力更大,竞争更激烈,在中国卷明白,说明成本控制是极有效的,再去卷全球就会很容易。同时,中国的供应链管理能力和大家对激光雷达的认真程度是强于海外的。
第四是颜值。用户选车时很难绕过颜值,在很多消费者心中,颜值的重要性甚至超越其他的东西,因此安装激光雷达是不是影响美观,在主机厂的决策过程当中很重要。
其实,主机厂最终的诉求,是让用户更愿意用这个产品,而不是每次用的时候,抱怨东西不好用。这个问题怎么解决的呢?在禾赛看来,把它做美意义是不大的,真正要做的是把它做薄,因为薄了安置起来更加灵活。
做薄才是关键面向 ADAS 前装量产市场的ET25就是这样一款超薄的车规级远距激光雷达,专为置于前挡风玻璃后而设计的。
ET 意为 Extremely Thin,超薄25则是指机身高度为25 mm,它比48mm的 AT128 薄了将近一半,但性能不仅没有作牺牲、反而更加强大。
ET25 的 FOV 为 120° (H) x 25° (V),测距在无挡风玻璃时达 250 米,挡风玻璃后也可达 225 米,点频超过 300 万点/秒,最小分辨率仅为 0.05° x 0.05°。
舱内集成激光雷达,为什么机身的薄厚至关重要?
其实在风挡的位置集成传感器并不是新鲜事,很多车把双目甚至三目的摄像头放在这里。而集成于风挡上方的传感器,都必须与挡风玻璃之间留有一定的空间,这个空间被称为 Keep Out Zone (KOZ)。
因为传感器支架置于驾驶员头部上方,如果48毫米厚的AT128 装在挡风玻璃上,会有一大块视野被挡住,只有把激光雷达做得特别薄,遮挡面积特别小,更少地占用座舱空间,才能有效降低对驾驶员视野的影响。
把激光雷达做到尺寸如此超薄并不难,难的是在小的同时性能不减反增,这就要考验激光雷达企业的核心技术能力了。
禾赛之所能做到测距提升又功率下降?得益于禾赛新一代的自研激光收发芯片、新型的扫描结构,ET25 接收芯片灵敏度有数倍的提升,从而提升每个激光点的效率,针对 10% 反射率的物体,突破性地将 905 nm 激光雷达的测距能力提升到 250 m 以上,助力智能汽车在遇到复杂路况时及时判断风险、做出更安全的决策。
除了性能之外,把激光雷达放在风挡上方的位置,其实还有不少技术难题。
比如噪音,把它装在离人的脑门这么近的地方,如果噪音大,前排的人肯定受不了。而ET25 由于机构设计出色,噪音小于25dB,低于图书馆内的噪声值。
激光雷达装在前风挡的位置,还有两个更重要的问题要解决,一是散热,包括激光雷达本身的散热和车内的散热;二是减轻或消除普通玻璃对激光雷达信号的大幅衰减。
要散热先要降低激光雷达的功耗,这一点ET25 散热表现非常出色,功率只有 12 W,比AT128低了50%。
而雷达功耗小是只是一方面,还要解决玻璃隔热和信号衰减的难题。这就要从激光雷达本身和风挡玻璃同时下手了。这可就不是禾赛一家能解决的了。于是,禾赛携手福耀,一起研发解决这个问题。
福耀集团成立于 1987 年,是国内最具规模、技术水平最高、出口量最大的汽车玻璃生产供应商,拥有业界前沿的技术研发和生产制造实力。
据福耀集团副总裁蒋炳铭介绍,福耀很早就在关注激光雷达在车上的应用,包括摄像头、激光雷达的组合。
了解到激光雷达安放位置的弊病后,他觉得激光雷达应该像雨感器、摄像头一样,放在车内更好。早在两三年前,福耀就找了很多激光雷达的厂家研究此事,但当时激光雷达尺寸太大,不合适放在车内。直到他碰到了禾赛的CEO李一帆,看到了正在向小型化、超薄化方面发展的禾赛激光雷达。
于是福耀和禾赛组建研发团队,研究如何把玻璃对红外线的吸收大幅度降下来。他们在超薄的ET25激光雷达 KOZ 区域,采用经过特殊处理的近红外增透风挡玻璃,对激光雷达特征波段的红外光透过率进行了优化,让安装在挡风玻璃后侧的激光雷达点云效果依然出色,从而解决了普通玻璃造成舱内激光雷达运转时信号衰减的业界难题。
ET、AT互补共存从订单表现看,目前禾赛在激光雷达领域已经处于头部位置。官方数据显示,2022 年禾赛全年营收和交付量,均超过了 8 家美股上市激光雷达同行公司的总和。
其中,主力激光雷达AT128 已经获得包括理想、集度、高合、路特斯、长安、上汽等在内的 11 家顶级汽车厂商及科技公司共计数百万台激光雷达量产定点。
不过,单纯从尺寸、性能、美观度等方面来看,新发布的ET25显然优于禾赛目前的AT128。那么ET25会不会抢夺AT128的一部分客户?
禾赛CEO李一帆认为,ET25和AT128并非替代关系,而是互补关系。AT128依然是禾赛的旗舰产品,体积更大、测距更好、分辨率更高,未来会不断升级,满足客户更高的需求;而ET25轻巧,美观,集成会更容易,其使命更多的是带领整个行业向更高的维度跨越,引领整个行业上量。二者各有各的优势,长期来看,两者是可以共存的。
在他看来,2025年、2026年是激光雷达全球中国以外上车第一波热潮,2024年底到2026年初是中国第二波热潮,这时正是ET25上车的时候。
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聊洪甘油: 这要看你是用在什么领域的了,不同领域的激光雷达各有千秋,像机器人领域,在国内业内一般都比较认可思岚科技,是国内性价比比较高的品牌,市面上很多机器人企业都是用它们家的.而在无人驾驶领域,国外的Velodyne相信很多人都知道.
高密市13951672416: 激光雷达传感器具有哪些优缺点?激光雷达传感器具有哪些优缺点? ?
聊洪甘油: 雷达与摄像机的根本不同在于其环境探测模式属于主动探测,也就是雷达属于主动传感器,即雷达对物体的感知信息来源于自身,而摄像机作为被动传感器则是被动接受外...
高密市13951672416: 激光雷达与毫米波雷达哪个更适合无人驾驶 - ?
聊洪甘油: 激光雷达的优点:在于使用环境限制较小,即不管在白天或是夜晚都能正常使用. 缺点: 成本高昂,供货周期长(国内的速腾聚创供货周期在4周,国外的velodyne8周,不过都被投资方拿去用了.)遇到烟雾介质以及雨雪天气中表现一般,将掣肘它的发挥. 毫米波雷达: 穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候(大雨天除外)全天时的特点 缺点:探测距离非常有限,也无法感知行人,而激光雷达可以对周边所有障碍物进行精准的建模. 未来:应该是两种雷达相结合.
高密市13951672416: 激光雷达(关于激光雷达的基本详情介绍) ?
聊洪甘油: 1、激光雷达(英文Laser Radar),是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统.2、工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别.3、它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器.4、主要优点有分辨率高,隐蔽性好、抗有源干扰能力强,低空探测性能好,体积小、质量轻等.
高密市13951672416: 成像激光雷达的性能是什么? - ?
聊洪甘油: 美国诺斯罗普公司为美国国防高级研究计划局研制的ALARMS机载水雷探测系统,具有自动、实时检测功能和三维定位能力,定位分辨率高,可以24小时工作,采用卵形扫描方式探测水下可疑目标.美国卡曼航天公司研制成功的机载水下成像激光雷达,最大特点是可对水下目标成像.由于成像激光雷达的每个激光脉冲覆盖面积大,因此其搜索效率远远高于非成像激光雷达.另外,成像激光雷达可以显示水下目标的形状等特征,更加便于识别目标,这已是成像激光雷达的一大优势.
高密市13951672416: 视觉导航agv和激光导航agv哪个好??
聊洪甘油: 视觉导航,视觉模组很便宜,一个模组量大的时候,价位在百元级别.但是视觉算法很复杂,可以理解为,机器要识别视频信息里的物品种类及距离.而激光导航,激光导航雷达,一颗雷达千元级别,量大可以做到一千元左右.激光雷达看人是通过点云来看的,没有视觉那么复杂.激光雷达相对视觉也较好确定距离. 综合起来,各有优缺点,就像南方吃大米多,北方吃小麦多,使用情况不同.
高密市13951672416: 学激光雷达slam有前途吗 - ?
聊洪甘油: 有,激光雷达很火的,特别是用在自动驾驶上
高密市13951672416: 激光雷达的主要指标有? - ?
聊洪甘油: 1)最大探测距离:通常需要标注基于某一个反射率下的测得值,例如白色反射体大概70%反射率,黑色物体7%~20%反射率 2)距离分辨率:是指两个目标物体可区分的最小距离 3)测距精度:是指对同一目标进行重复测量得到的距离值之间的误差范围 4)测量帧频:测量帧频与摄像头的帧频概念相同,刷新率越高,响应速度越快
高密市13951672416: 激光雷达在无人驾驶中的关键作用 - ?
聊洪甘油: 激光雷达描绘周围环境几个主要参数,包括线数、点密度、水平垂直视角、检测距离、扫描频率、精度等.除了位置和距离信息,激光雷达还提供返回所扫描物体的密度信息,后续算法据此可以判断扫描物体的反射率再进行下步处理.通过检测...
高密市13951672416: 激光雷达测距仪功能特点是什么? - ?
聊洪甘油: 激光雷达近几年越来越普及了,复杂的比如应用在无人驾驶汽车上,简单的比如用在扫地机上去.随着无人驾驶和服务机器人行业的发展,后续激光雷达的应用会更广泛. 激光雷达之所以流行,主要是因为它能够精准的测距,那么它是如何实现这样的测距功能的呢?主流的激光雷达主要是基于两种原理的,一种是三角测距法,一种是飞行时间(TOF)法.主要的功能特点能够360度扫描测距,在应用上也比较广泛,特别是现在的人工智能方面.