蔚來 ET7 已經(jīng)交付一段時(shí)間了，這也是很多用戶第一次使用搭載激光雷達(dá)的智能電動(dòng)車。

很多人會(huì)問，激光雷達(dá)究竟有什么用？蔚來搭載的激光雷達(dá)又有什么獨(dú)特之處，對(duì)不對(duì)得起 ET7 旗艦車的身份？

近日，蔚來的智能硬件副總裁白劍面對(duì)媒體，講述了這款硬件背后的故事。

在長達(dá)一個(gè)小時(shí)的 workshop 中，白劍還直面了三個(gè)焦點(diǎn)問題：蔚來是怎么看待純視覺和傳感器融合兩條技術(shù)路線的？激光雷達(dá)是不是越多越好？怎么評(píng)價(jià)友商宣傳的 128 個(gè)激光器？

一、量產(chǎn)最強(qiáng)激光雷達(dá)

ET7 搭載的這枚 1550nm 激光雷達(dá)屬于圖達(dá)通的獵鷹系列，這里的 1550mm 指的是雷達(dá)激光器的波長。

這是一款混合固態(tài)激光雷達(dá)，參數(shù)上它擁有 120° 水平視角、25° 的垂直視角和 0.06°×0.06° 的最大分辨率。

重點(diǎn)是，它既是世界上首款量產(chǎn)的 1550nm 激光雷達(dá)，也是量產(chǎn)中探測距離最遠(yuǎn)的激光雷達(dá)。不僅如此，蔚來給這枚激光雷達(dá)提出的三個(gè)核心指標(biāo)是：看得遠(yuǎn)、看得清、看得準(zhǔn)。

1、看得遠(yuǎn)

“遠(yuǎn)”是這枚激光雷達(dá)的一項(xiàng)重要特征。

有多遠(yuǎn)？

白劍是這樣描述的，“由于他能夠支持大功率的發(fā)射，所以最遠(yuǎn)的探測距離甚至可以到 500 米。”

可他又說到：“激光雷達(dá)只講探測距離，不講反射率這個(gè)限定條件就是耍流氓！”

什么是反射率？

從技術(shù)上講，激光雷達(dá)的工作原理是在發(fā)射端持續(xù)、等間隔地發(fā)射激光束，這些光束遇到障礙物會(huì)反射回來，反射回來的多少又叫“反射率”。

簡單來說，反射率越高就意味著看得越清楚。

但反射率并不是一個(gè)穩(wěn)定的指標(biāo)，反射物表面的質(zhì)地會(huì)造成很大的影響。比如金屬路牌，它的反射率就很高；而偏黑偏暗的衣服、車漆油漆就要差得多，通常只有 10%。

蔚來能夠做到的是，在 250 米距離上實(shí)現(xiàn)這個(gè) 10% 的反射率。換句話說，這顆激光雷達(dá)最遠(yuǎn)可以在 250 米處“看清”這些低反射率的物體。

這還只是一個(gè)極端的情況，要知道低至 10% 反射率的物體在自然界并不常見，也就是說激光雷達(dá)實(shí)際上能看得更遠(yuǎn)。

白劍對(duì)比了一些市面的量產(chǎn)激光雷達(dá)，它們在檢測 10% 反射率物體的有效距離一般都是 200 米，甚至是 150 米。

“從看得遠(yuǎn)這個(gè)角度來說我們是當(dāng)之無愧的。”白劍很有底氣。

2、看得清

僅看得遠(yuǎn)是不夠的，關(guān)鍵還得“看得清”。

這就不得不提分辨率這個(gè)概念，蔚來給出的參數(shù)是  ROI 區(qū)域在“定睛凝視”下的分辨率是 0.06°H × 0.06°V。

和攝像頭數(shù)據(jù)類似，評(píng)價(jià)激光雷達(dá)清晰度的一個(gè)重要指標(biāo)也是分辨率。雖然激光雷給到的是 3D 圖像，但它和二維圖片一樣，都是一個(gè)個(gè)“點(diǎn)”去表述物體特征的。

理論上，相同大小的物體，點(diǎn)數(shù)越多，描繪得就越清晰，這就是激光雷達(dá)的分辨率。

那么怎么理解蔚來的 0.06°H × 0.06°V 這個(gè)參數(shù)呢？

我們分解下這組數(shù)字，H 代表水平方向、V 代表垂直方向，0.06° 代表每 0.06° 就有一個(gè)“點(diǎn)”。串起來就好理解了，這其實(shí)是一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)題。

120° 水平視角和 25° 垂直視角組成的整體視野下，蔚來激光雷達(dá)能夠反饋出水平方向 120÷0.06=2000 個(gè)點(diǎn)；垂直方向 25÷0.06≈416.67 個(gè)點(diǎn)。

白劍舉了一個(gè)圖示，同樣是一個(gè) 1.8m 的行人，他在 200 米處的探測點(diǎn)數(shù)是這樣的：

對(duì)于能力的展現(xiàn)，白劍很謹(jǐn)慎，他強(qiáng)調(diào)：“這些指標(biāo)或者一些特征，都必須要有很多的定語或者說測試條件，否則的話他的數(shù)據(jù)對(duì)比就不是那么的精確和準(zhǔn)確了?！?/span>

不過需要注意的是，蔚來這里提到的最大分辨率 0.06°H × 0.06°V 是基于“定睛凝視”模式下的。你可以理解為這是一種通過算法實(shí)現(xiàn)“人眼聚焦”的功能。

“從背后的原理上講就是把人眼的感光的像素都聚焦到這么小的一個(gè)范圍內(nèi)給他。”白劍解釋說。他還補(bǔ)充說，“在 40° 的水平、9.6° 的垂直范圍內(nèi)，我們都可以實(shí)現(xiàn)這么高的分辨率?！?/strong>

白劍還補(bǔ)充說，ROI 區(qū)域外的分辨率不是一個(gè)固定值，它會(huì)有一個(gè)漸變的過程，實(shí)際表現(xiàn)中相當(dāng)于一款 144 線激光雷達(dá)的能力。

據(jù)我們了解，其實(shí)類似“定睛凝視”的功能在速騰聚創(chuàng)的 M1 激光雷達(dá)上也有體現(xiàn)，這枚激光雷達(dá)也是被應(yīng)用在小鵬 G9 等車型上，具體我們就先不展開了。

3、看得準(zhǔn)

第三個(gè)指標(biāo)是看得準(zhǔn)。

這里白劍提到了一個(gè) POD 的概念，中文又叫做探測概率。之所以引出這個(gè)指標(biāo)，是因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)和實(shí)踐應(yīng)用中往往會(huì)存在差距。

好比再高清的屏幕都會(huì)有“壞點(diǎn)”，參數(shù)再高的激光雷達(dá)也很難保證所有的反射點(diǎn)都能被準(zhǔn)確的接受，這些都存在概率。

POD 這個(gè)指標(biāo)就代表了激光雷達(dá)最終能成功接受多少點(diǎn)數(shù)，越高就意味著點(diǎn)云越豐富，看得也就越準(zhǔn)。

蔚來的成績是 90%。也就是說，10 萬個(gè)點(diǎn)發(fā)射出去，蔚來的激光雷達(dá)能夠成功接收 9 萬個(gè)回來。

"很多的激光雷達(dá)是遠(yuǎn)低于這個(gè)水平的。"白劍如是說。

二、蔚來：堅(jiān)定的傳感器融合擁護(hù)者

在馬斯克看來，用激光雷達(dá)的車企都是“傻子”。但蔚來等企業(yè)用實(shí)際行動(dòng)證明，傳感器融合才是最優(yōu)解。

以 ET7 為例，它搭載的 Aquila 超感系統(tǒng)配備 33 個(gè)感知硬件，除了 1 個(gè)激光雷達(dá)外，它還搭載了 7 個(gè) 800 萬像素?cái)z像頭、4 個(gè) 300萬像素環(huán)視攝像頭、1個(gè)增強(qiáng)主駕感知、5 個(gè)毫米波雷達(dá)、12 個(gè)超聲波傳感器、2 個(gè)高精度定位單元和 V2X 車路協(xié)同。

這是一套典型的傳感器融合的高配置方案。

蔚來之所以在大量高規(guī)格攝像頭的基礎(chǔ)上還要再加一顆激光雷達(dá)，白劍是這樣考量的：

“人眼、攝像頭還有激光雷達(dá)看到的世界是各不相同的?！?/span>

白劍認(rèn)為，人眼和攝像頭最大的區(qū)別在于，人眼背后的大腦能夠瞬間獲取深度信息，而且人眼具備比攝像頭強(qiáng)大許多的變焦功能。無論是近距離還是遠(yuǎn)距離，人眼都要比現(xiàn)階段的攝像頭強(qiáng)大得多。

目前的攝像頭和人眼相比就像是小學(xué)生和大學(xué)生同場競技，所以還需要多傳感器融合幫忙。

白劍舉了兩個(gè)常見的場景：

1、逆光出隧道巨大的明暗變化

在大光比的環(huán)境下，攝像頭甚至是人眼都已經(jīng)看不清了，但是激光雷達(dá)不存在這個(gè)問題；

2、遠(yuǎn)處路面塑料袋橫飛

在人眼看來，它很容易判斷路面上的異物是一個(gè)塑料袋并排除威脅，但攝像頭很難判斷它的具體性質(zhì)，必須先搞清楚，再做出反應(yīng)，而激光雷達(dá)通過 3D 信息能夠很多地知道這是一個(gè)又輕又薄的物體。

簡單的兩個(gè)例子，白劍強(qiáng)調(diào)了激光雷達(dá)的在某些場景下的重要性。

另外，在面對(duì)“污染”的情況下，激光雷達(dá)比攝像頭也表現(xiàn)出了更好的適應(yīng)性。在同等臟污下，攝像頭畫面已經(jīng)像是蒙了一層紗，而激光雷達(dá)的點(diǎn)云是基本不受影響的。

白劍還說，一旦激光雷達(dá)表面的臟污影響到了性能，系統(tǒng)算法會(huì)在儀表作出提示，提醒用戶通過隨車配發(fā)的清洗套裝進(jìn)行清洗。

三、聯(lián)合開發(fā)背后的邏輯

和汽車界過去常見的“拿來主義”不同，蔚來在激光雷達(dá)應(yīng)用上采用了“聯(lián)合開發(fā)”的模式，他們選擇和圖達(dá)通一起去開發(fā)硬件，而蔚來也同樣是圖達(dá)通的投資方之一。

在過去，這一類的傳感器都是供應(yīng)商開發(fā)，然后交給主機(jī)廠進(jìn)行布置、測試、驗(yàn)收。

白劍說，這種模式下有兩點(diǎn)大的弊端：

1、開發(fā)流程長，供應(yīng)商開發(fā)需要幾年，主機(jī)廠上車又需要幾年；

2、一旦開發(fā)完畢，主機(jī)廠很難再做深度定制或者修改，也就很難把性能發(fā)揮到極致。

所以蔚來選擇和圖達(dá)通聯(lián)手研發(fā)的初衷就在于此。

這種新模式給蔚來帶來的好處也是顯而易見的:

1、開發(fā)周期縮短，蔚來能夠更好地適應(yīng)快速迭代的智能電動(dòng)車行業(yè)；

2、優(yōu)勢整合，無論是可靠性還是供應(yīng)鏈以及成本上都帶來優(yōu)勢；

3、更好的量身定制，為 ET7 風(fēng)阻系數(shù)、設(shè)計(jì)美觀度等各種指標(biāo)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。

以這枚激光雷達(dá)的電路板為例，這方面就是蔚來主導(dǎo)的，它幫助激光雷達(dá)完美融合車身，大大提高了整體美觀度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了 0.208 的風(fēng)阻系數(shù)。

保證美觀度的同時(shí)，激光雷達(dá)還隨著整車經(jīng)歷了一系列的車規(guī)考驗(yàn)，比如能夠經(jīng)受最大 50G 的沖擊、極寒極熱、嚴(yán)酷的光照......

總之，從設(shè)計(jì)開發(fā)到量產(chǎn)，從無到有的整個(gè)工業(yè)化進(jìn)程，蔚來都深度參與其中。作為精密儀器的激光雷達(dá)，它的設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程既是圖達(dá)通的技術(shù)表現(xiàn)，也是蔚來的一種自我突破。

四、多激光雷達(dá)和 128 個(gè)激光器的爭論

先說多激光雷達(dá)。

自激光雷達(dá)逐步上車以來，車企間的軍備競賽就開始了。

蔚來 1 顆、小鵬 2 顆、威馬 3 顆、哪吒 3 顆、極狐 3 顆、阿維塔 3 顆、更有沙龍汽車的“4 顆以下別說話”......

激光雷達(dá)是不是越多越好？

白劍是這樣的說的，“當(dāng)正向、高速、處理的場景非常復(fù)雜的時(shí)候就需要激光雷達(dá)（或者說是特別需要激光雷達(dá)），所以我們選用了這一顆前向的激光雷達(dá)。

有一些側(cè)向激光雷達(dá)，它的應(yīng)用場景多半是在無保護(hù)左轉(zhuǎn)，Cut-in(加塞)這些場景，這些場景下車速一般比較低，這種情況下，（蔚來）Aquila 的視覺系統(tǒng)就可以提供比較足夠的深度信息?！?/span>

白劍還格外強(qiáng)調(diào)，“Aquila 的兩顆 Side Front 8M 攝像頭正好是放的比較高（的位置），瞭望塔式的結(jié)構(gòu)視野非常好，這種情況下可以幫助我們處理測試補(bǔ)盲的場景?！?/span>

我簡單總結(jié)一下白劍的觀點(diǎn)，他的意思是，蔚來的單顆前向激光雷達(dá)就可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的場景，而一些要求不高的低速情況下，瞭望式的 800 萬攝像頭就可以充分地兼顧到盲區(qū)。

激光雷達(dá)的數(shù)量取決于蔚來 Aquila 整體的傳感器規(guī)劃，這是一個(gè)系統(tǒng)工程。換句話說，攝像頭能夠做好的事情，為啥還要去堆更多的激光雷達(dá)？

同樣“多就是好？”的疑問是激光器方面的。

在理想 L9 的發(fā)布前后，其搭載的 AT128 激光雷達(dá)一直以有“128 個(gè)激光器”作為重大宣傳點(diǎn)。

不少媒體在對(duì)比各家方案的時(shí)候都會(huì)說這么一句：“理想 L9 有 128 個(gè)激光器、蔚來 ET7 只有 1 個(gè)、小鵬 G9 只有 5 個(gè)?！?/span>

這個(gè)“只”字很耐人尋味，極易讓人產(chǎn)生“三六九等”的判斷。

在論述中，他們也格外指出激光器數(shù)量越多，意味著激光雷達(dá)的分辨率越高、冗余度更好。

那么 128 個(gè)激光器究竟是什么意思？究竟是不是越多越好？

首先白劍解釋分辨率的問題：

“激光雷達(dá)是否能看得清與分辨率有關(guān)，跟激光器的點(diǎn)數(shù)也有一定的關(guān)系，但沒有非常必然的關(guān)系。激光器的點(diǎn)數(shù)少，讓電機(jī)轉(zhuǎn)的快一點(diǎn)，掃描的快速一些，一樣可以做到高分辨率，沒有太多的耦合性?！?/span>

再者白劍否定了數(shù)量“越多越好”這個(gè)說法：

“大概率這個(gè) 128 線的激光器是 VCSEL，128 點(diǎn)就是 128 條線，壞了一個(gè)點(diǎn)就少了一條線，變成 127 線。

這個(gè)還不是少一條線的因素，如果一個(gè)感知，激光每一幀的圖像都少一條線，如果那條線上正好是掃描一個(gè)非常關(guān)鍵的要素點(diǎn)，這對(duì)感知來說是非常可怕的事情，也不是說這個(gè)點(diǎn)數(shù)越多越好，我們應(yīng)該說分辨率不止越高越好，還得可靠性越高越好。”

最后

聊完?duì)幷?，我們說回到蔚來的激光雷達(dá)。

關(guān)于激光雷達(dá)的應(yīng)用，白劍說，它的性能體現(xiàn)不僅會(huì)在今年三季度交付的 NOP+ 上，實(shí)際上，激光雷達(dá)已經(jīng)作用于 ACC 和 LCC 的功能上。

ET7 用戶現(xiàn)階段使用 AEB 的時(shí)候，激光雷達(dá)就在工作了。 

換句話說，蔚來的激光雷達(dá)并不是期貨，從基本的駕駛輔助到進(jìn)一步的高階自動(dòng)駕駛，它的能力正在逐步顯現(xiàn)，軟件一直都是 stand by 的狀態(tài)。

（完）