文丨智駕網(wǎng) 黃華丹
集度汽車機(jī)器人的雙激光雷達(dá)方案一經(jīng)公布，便引發(fā)了一場熱議。
激光雷達(dá)到底應(yīng)該裝在哪里？這一看似瑣碎的問題引得各位大佬親自下場，李想、何小鵬和集度CEO夏一平紛紛發(fā)表見解。
在集度之前，大部分車載激光雷達(dá)都是裝在車頂或前保險(xiǎn)杠的位置。車前蓋上裝兩個可伸縮的激光雷達(dá)可以說是極具開創(chuàng)性的方案。
而考慮到實(shí)用性，這個方案到底怎么樣？
理想與集度方案
集度對于其雙激光雷達(dá)方案的描述是：不僅特色鮮明，外觀非常加分，且其雙激光雷達(dá)的配置也顯示出安全優(yōu)勢。
首先，雙激光雷達(dá)的點(diǎn)云視場更廣、更安全，相比單雷達(dá)設(shè)計(jì)的120度FOV，車頭雙雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)水平180度的FOV覆蓋。
在“鬼探頭”、左右有遮擋物等行車場景中，對左右橫穿行人或障礙物的識別能力更強(qiáng)。
其次，是對車輛重點(diǎn)區(qū)域的識別更精準(zhǔn)，在車輛正前方60度FOV的區(qū)域內(nèi)，雙激光雷達(dá)可做到加倍重疊，目標(biāo)物上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)更多，識別準(zhǔn)確率更高。
第三，在高階自動駕駛的冗余安全方面，雙激光雷達(dá)可互為安全冗余，比單激光雷達(dá)方案的可靠性更強(qiáng)。
李想幾乎是在第一時間發(fā)表評論：
“在車頂上放一個，和在機(jī)蓋或保險(xiǎn)杠放兩個，性能上沒有任何區(qū)別，甚至頭頂?shù)膯晤w性能會更好。但是，在行人碰撞、維修成本和震動控制（鏈接主車體）上，都是車頂是最優(yōu)的。唯一的問題是，車頂激光雷達(dá)的造型會需要適應(yīng)，因?yàn)樘駲C(jī)動戰(zhàn)士-高達(dá)了?！?/p>
當(dāng)然，我們知道，李想自家的理想L9就是用的車頂激光雷達(dá)方案。
第二天，夏一平也馬上回應(yīng)：
“還是有差別的，120度的FOV和180度的FOV還是不一樣的，解決的corner case也不一樣，所以在產(chǎn)品的能力上和體驗(yàn)上甚至是安全性還是有差別的。”
對于這些優(yōu)勢，李想大概也是認(rèn)可的。但同時他也認(rèn)為，集度在量產(chǎn)時應(yīng)該不會把激光雷達(dá)放在車前蓋上，因?yàn)檫^不了最新的行人碰撞法規(guī)。
據(jù)集度營銷增長負(fù)責(zé)人張伽豪在媒體溝通會上表示，目前公布的激光雷達(dá)方案是在車前蓋上左右對稱安裝兩個激光雷達(dá)，且其是可以升降的，不用時可以收縮。
這是集度概念車的方案。也就是說，并不排除后續(xù)量產(chǎn)時改變安裝方式的可能。
不同安裝位置對覆蓋面的影響
到底是車前蓋上兩顆的方案好還是車頂一顆的方案好？
目前來看，兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)。
智駕網(wǎng)咨詢了激光雷達(dá)系統(tǒng)量產(chǎn)解決方案供應(yīng)商亮道智能，其測試過國內(nèi)外多款不同路線的激光雷達(dá)，并對激光雷達(dá)的量產(chǎn)有著深入的理解。
亮道智能認(rèn)為，安裝高度的不同對于目標(biāo)檢測來說是有差異化的，越高地面線的盲區(qū)越大。但同時，其視野也會更好，比如說可以越過前車檢測到前前車。
一般來說，裝車頂需要考慮到視場角（FOV）下邊緣跟車頂蓋的位置，所以根據(jù)車型的不同通常會有下傾幾度的適配。而裝在引擎蓋位置的話，一般引擎蓋比較平，就需要激光雷達(dá)往上傾，犧牲掉一部分激光雷達(dá)的FOV。
此處影響的主要是激光雷達(dá)的垂直FOV。一般垂直FOV較小，以理想和集度使用的禾賽AT128為例，其水平FOV與垂直FOV分別為120度和25.4度。
值得一提的是，由于機(jī)械式激光雷達(dá)采用的是旋鏡模式，其水平FOV可達(dá)360度。
但我們暫且只考慮垂直FOV。智駕君借用速騰聚創(chuàng)的一張圖例來展示激光雷達(dá)安裝在不同位置時對垂直視野的影響。
可以看出，在垂直視場上，激光雷達(dá)安裝位置越高，其視野就越遠(yuǎn)，但近處的盲區(qū)就會相對較大。
因而，從覆蓋面上來說，如果采用的是在車頂安裝一顆前向激光雷達(dá)的方案，在車輛四角補(bǔ)充2-4個中短距的激光雷達(dá)是比較安全的做法。這也是亮道智能認(rèn)為比較合理的配置。
當(dāng)然，這其實(shí)也要視車企安裝激光雷達(dá)的需求。在考慮性價比的前提下，如果更注重對近處障礙物的識別，則選擇在較低的位置安裝激光雷達(dá)能盡量減小近處的盲區(qū)。
比如奔馳具備L3級自動駕駛輔助功能的EQS。由于其要實(shí)現(xiàn)的L3級自動駕駛能力是在高速擁堵，車速小于60km/h時的自動駕駛，其搭載的法雷奧第二代SCALA激光雷達(dá)裝在前保險(xiǎn)杠中間就能很好地達(dá)到目的。
但安裝位置較低時也要考慮到容易被前方遮擋的問題，因而也需要其他傳感器的配合。
集度安裝在車前蓋上的方案屬于比較居中的位置。在其采用的AT128激光雷達(dá)本身具備10%反射率下200米探測距離的前提下，可以得到適中的視野。
而如果是在高速場景下，一般近處障礙物較少，車頂激光雷達(dá)就能對遠(yuǎn)處有更好的視野。采用這個方案的包括蔚來ET7，包括理想L9。
當(dāng)然，土豪的話，全方位覆蓋自然是最好的。
而集度雙激光雷達(dá)方案的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在水平FOV上。
首先，由于目前上量產(chǎn)車的激光雷達(dá)基本以半固態(tài)為主，都達(dá)不到機(jī)械式的360度水平FOV。至于為什么不用機(jī)械式，一方面是貴，一方面是丑，然后還嬌貴，具體可參看智駕網(wǎng)此前發(fā)表的《激光雷達(dá)井噴式上車，這一年發(fā)生了什么？》。
理想L9和集度使用的禾賽AT128激光雷達(dá)水平FOV為120度。
此時，使用兩個激光雷達(dá)的優(yōu)勢就很明顯了。在水平FOV上，單個激光雷達(dá)只能實(shí)現(xiàn)120度的覆蓋，而兩個就能實(shí)現(xiàn)180度的覆蓋。且正前方60度的重疊區(qū)域內(nèi)，由于點(diǎn)云密度高，其識別能力也更強(qiáng)，精度更高。
當(dāng)然，此處探討的只是在所有其他變量都相同的情況下，單純考慮安裝在不同位置對FOV的影響。從實(shí)際效果上來說，自然還受到激光雷達(dá)自身性能的影響。
就水平FOV而言，小鵬表示也曾考慮過在車頂裝兩個激光雷達(dá)?！拔覀冏铋_始想放兩顆在車頂?shù)模菬o論如何設(shè)計(jì)，都類似兔子的耙耳朵，后來還是放棄了?！?/p>
外觀、工程等方面的影響
這就牽扯到了選擇安裝位置時其他方面的考量，比如外觀。
李想表示裝在車頂唯一的問題是太像高達(dá)戰(zhàn)士了，需要適應(yīng)一下。
不得不說，理想L9的車頂激光雷達(dá)造型確實(shí)讓人有些一言難盡，蔚來的處理就還算順眼。
但不管怎么設(shè)計(jì)，在車頂裝激光雷達(dá)就不免會多一個鼓包。這不僅影響外觀，同時也會對車的風(fēng)阻表現(xiàn)產(chǎn)生影響。
最終小鵬選擇了裝在兩側(cè)車大燈處，做隱蔽處理。
而像最早搭載激光雷達(dá)的奧迪A8和奔馳EQS，其激光雷達(dá)硬件也是集成在保險(xiǎn)杠上，對外觀幾乎不產(chǎn)生影響。
此外，在選擇安裝位置時還需要考慮工程問題等諸多細(xì)節(jié)。
例如，亮道智能認(rèn)為就工程角度而言，激光雷達(dá)裝在車頂，受到甩泥、碎石撞擊的影響也相對較小。
但安裝在車頂，對于清洗裝置的使用很難把控。另外車頂在夏天可能因陽光暴曬導(dǎo)致溫度過高，也會增加產(chǎn)品老化的速度。
而其彈出式裝機(jī)方案主要的挑戰(zhàn)在于工程化的可靠性。比如說，使用過程中因?yàn)闄C(jī)械老化，震動等原因?qū)е掳惭b角度的偏移，對在線錯位檢測和糾正的要求較高。
此外，正如李想提出的，把激光雷達(dá)裝在車前蓋上，在行人保護(hù)方面存在隱患，無法通過最新的行人碰撞法規(guī)。當(dāng)前市面上的車前蓋普遍被設(shè)計(jì)得更軟，富有彈性，就是為了在碰撞到行人時盡可能降低傷害，但安裝激光雷達(dá)后顯然無法滿足這個要求。
同時，車前蓋的位置也容易在日常的小碰撞中變形，導(dǎo)致激光雷達(dá)容易受損，進(jìn)而推高輕微事故的維修成本。
總體而言，激光雷達(dá)到底放在哪里，并不是個單線的思考題，而是綜合考慮感知性能、安全、成本、外觀和工程等多種因素后的平衡與取舍。
多激光雷達(dá)方案
前文說過，如果不考慮成本的話，車頂安裝一顆前向長距激光雷達(dá)，車身安裝2-4顆中短距角激光雷達(dá)是比較合理且安全的方案。下面我們就來盤點(diǎn)幾款不差錢的方案。
威馬M7搭載3顆激光雷達(dá)，分別位于車頂和翼子板兩側(cè)，采用的是來自速騰聚創(chuàng)的M1，實(shí)現(xiàn)水平探測范圍達(dá)330度。
而高調(diào)宣稱“4顆以下別說話”的沙龍汽車，更是為其“機(jī)甲龍”配置了4顆激光雷達(dá)。機(jī)甲龍采用華為96線激光雷達(dá)，從官網(wǎng)圖來看，4顆的位置應(yīng)該是分別放在車頂一顆，車頭兩側(cè)各一顆，以及車尾一顆。
同樣采用4顆激光雷達(dá)方案的還有3月發(fā)布的路特斯ELETRE，搭載4顆雷達(dá)，其中有兩顆可伸縮式的128線激光雷達(dá)，同樣來自禾賽。其布局則采用前輪眉兩個，車頂前后各一個。
多激光雷達(dá)方案采用的基本是我們前面所說的車頂前向激光雷達(dá)加四周補(bǔ)盲的方案，應(yīng)該說在傳感端的安全性是值得肯定的。
當(dāng)然，考慮到激光雷達(dá)的成本，這幾款車的售價都不便宜。
結(jié)語
2022被稱為激光雷達(dá)上車元年。所謂元年，即是沒有前人的經(jīng)驗(yàn)可以參考。
在激光雷達(dá)量產(chǎn)上車的過程中，要達(dá)到怎樣的效果，采用什么樣的技術(shù)路線，用幾顆激光雷達(dá)，怎么安裝，都還在探索中。
正如現(xiàn)在尚無定論什么技術(shù)路線的激光雷達(dá)更優(yōu)，安裝在什么位置也沒有定論，需要視主機(jī)廠不同的需求來確定。
亮道智能表示，激光雷達(dá)的量產(chǎn)是個漫長的過程，從硬件落地到真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車還有很長一段路要走。
其在與國外主機(jī)廠合作激光雷達(dá)上車量產(chǎn)時，對方會提供厚厚幾本資料，其中詳細(xì)羅列了工程要求。而安裝位置的考量只是極小的一個部分。
目前而言，國內(nèi)的主機(jī)廠尚未形成這樣的規(guī)范。各家采用什么技術(shù)，如何安裝都還處于百花齊放的狀態(tài)。也正因此，激光雷達(dá)的上車量產(chǎn)也有著多種可能。