搜索
蔚来智能硬件副总裁白剑:与图达通联合开发激光雷达 两年量产上车
作者:赵健 2022-06-23



主机厂对零部件的“半自研”。


作者 | 赵健


6月22日,蔚来汽车举办了线上沙龙,介绍了蔚来首款旗舰纯电轿车ET7所搭载的激光雷达。

激光雷达通常被看做实现高等级自动驾驶的必要条件之一,但也有一个例外——特斯拉。特斯拉至今坚持走纯视觉路线,激光雷达甚至被特斯拉CEO马斯克吐槽为“傻子才用”。

2020年以前,全球唯一一款搭载激光雷达的量产车型是2017年发布的奥迪A8,搭载了法雷奥推出的全球第一个完成车规量产认证的激光雷达 Scala。但此后激光雷达的上车之路出现断层。

2020年开始,激光雷达再次成为车企高端化的卖点。据中金公司统计,2021-2023年所推出的新款车型中,至少有20余款宣布搭载激光雷达。其中,蔚来、小鹏和北汽极狐在 2020 年下半年宣布新车型上将搭载激光雷达;2021 年,上汽、广汽、长城、吉利、理想、集度、威马、高合等品牌也陆续跟进。

本次线上沙龙,蔚来智能硬件副总裁白剑分享了蔚来汽车的思考与实践。

白剑是蔚来众多高P中的一员。P序列是蔚来的专业发展通道,其中高P都为全球权威人才和行业突破者。蔚来P5相当于阿里P10,P5以上算高P。

白剑曾在北京邮电大学硕博连读,曾任OPPO硬件总监、小米芯片和前瞻研究部门总经理,于2020年11月加入蔚来汽车,目前在蔚来主要负责智能硬件研发。


1.蔚来为什么要引入激光雷达?


关于自动驾驶的“感知”方案,业内一般有两种路径。

一是特斯拉所坚持的纯视觉路线。秉承第一性原理的马斯克认为,既然人类司机开车仅靠“双眼的视觉”就可以搞定,那么机器在经过深度学习等AI技术的训练下,也会达到类似的效果。

2019年4月,特斯拉发布了第三代自动驾驶硬件,采用了自研的FSD(Full Self-Drive)芯片,纯视觉方案基本定型,包含“1个前置毫米波雷达+8个摄像头+12个超声波传感器”。2021年5月,唯一一个毫米波雷达也被取消了。

另外一种路线就是目前被大多数车企采纳的,叠加了激光雷达的多传感器融合路线。

以蔚来ET7搭载的Aquila超感系统为例,配备了33个高性能感知硬件,其中包括1个超远距高精度激光雷达,7个800万像素高清摄像头、4个300万像素高感光环视专用摄像头、1个增强主驾感知、5个毫米波雷达、12个超声波传感器、2个高精度定位单元和V2X车路协同。

蔚来智能硬件副总裁白剑:与图达通联合开发激光雷达 两年量产上车


简单来说,激光雷达的工作原理为:激光器发射一束激光,激光碰到障碍物被反射,然后被接收器接收。通过光速乘以时间再除以2,便可算出发射器与障碍物的距离。

蔚来智能硬件副总裁白剑:与图达通联合开发激光雷达 两年量产上车


相比之下,纯视觉感知方案还存在一定的技术局限,在隧道逆光、强光、黑夜、未经算法训练的物体时难以可靠识别障碍物。而激光雷达能够提供3D信息,比摄像头的信息更加丰富。

白剑认为,现在的摄像头还远远达不到人类眼睛的水平。人类的眼睛可以瞬间获得3D信息,但即使是双目甚至三目摄像头,目前也只能提供部分深度信息,距离越远越不精确。另外,人眼的焦距随时可变,远远超过现在的摄像头。

“如果打一个比方,就像拿小学六年级的学生跟一个大学生同场竞技”,白剑表示。

不过,这并不代表纯视觉路线一定不行,只不过从2D画面提取3D特征,难度比较大。特斯拉之所以采取这种路线,在于全世界跑的特斯拉,它们的Autopilot已经累计超过30亿英里的里程,这些数据将会教会系统如何开车,特斯拉要做的就是将海量数据通过AI算法“大力出奇迹”。

其他没有数据积累的车企,选择叠加了激光雷达的多传感器融合路线,才是更快的路径。

那么,蔚来的这颗激光雷达表现如何?


2.“全球首个高性能激光雷达量产车型”


按照技术路线划分,激光雷达主要分为三类,一是机械旋转式方案,但由于由于内部使用了大量机械运动部件,在体积和寿命上难以通过车规级验证;二是纯固态方案,虽然性能更好但技术还不够成熟;第三就是介于两者之间的混合固态方案,也是当下车企选择最多的方案。

在混合固态方案中,又有三种细分路线。

蔚来ET7搭载的图达通falcon(猎鹰)系列激光雷达,属于MEMS(微振镜)路线。MEMS路线获得了最多的量产车订单,比如Innoviz在2017年发布的Innoviz One、速腾聚创同一年推出的M1。目前M1已获小鹏G9、广汽AION LX、威马M7、智己L7等车型的订单。

第二条路线是单轴转镜路线。本周刚发布的理想L9搭载的禾赛AT128就是该路线的激光雷达,除了理想之外还拿下集度、高合、吉利旗下路特斯等车型的订单;华为也在2020年12月正式发布了单轴转镜的96线激光雷达,目前的合作车型包括北汽极狐阿尔法S、长城机甲龙、长安阿维塔E11、哪吒S等。

第三条路线是由大疆孵化的览沃(Livox)原创的棱镜旋转扫描方案,并获得小鹏P5订单。小鹏P5也因此成为国内首个发布激光雷达量产车型的车企。

在今年3月28日交付之后,蔚来ET7成为“全球首个高性能激光雷达量产车型”。蔚来的潜台词是,比我早量产的,没我性能高;比我性能高的,还没有大规模量产。

白剑将蔚来ET7激光雷达的特点总结为:看的远、看的清、看的稳。

蔚来ET7搭载的图达通falcon采用了1550nm 激光光源,它比业内更普遍使用的 905nm 光源探测得更远,最远探测距离可以到500米,在10%的反射率下探测距离250米,是目前市场面探测距离最远的激光雷达。

其次,该款激光雷达具有120°的水平视角,并且具有“定睛凝视”能力,可以在40°的水平、9.6°的垂直范围内实现0.06° x 0.06°的角分辨率,比普通雷达有四五倍清晰度的提升。

蔚来智能硬件副总裁白剑:与图达通联合开发激光雷达 两年量产上车


最后,该款激光雷达有90%的POD(探测概率),比绝大多数激光雷达要高。

蔚来ET7只搭载了一颗激光雷达,而市场上一些车型却在激光雷达数量上“内卷”。对此白剑表示,在车辆正向、高速行驶的情况下才特别需要激光雷达,因此蔚来将这颗激光雷达用于前向探测。而在一些测试或补盲的区域,比如无保护左转、无保护右转,使用次数本来就少,并且蔚来的Aquila超感系统足以支撑处理这些场景。

这款激光雷达从开始立项到最终在今年3月份上车,历时两年。白剑也分享了其与传统模式不一样的开发流程。


3.与被投企业图达通联合开发,主机厂角色前置


蔚来ET7所搭载的激光雷达为图达通的猎鹰系列产品,由蔚来与图达通联合开发。

图达通成立于2016年,是一家致力于激光雷达感知的科技公司,并在2018年获得蔚来资本投资。因此,图达通算是半个“蔚来系”公司,两家公司合作的紧密程度也非比寻常。

白剑表示,传统汽车行业的合作模式通常为,由Tier1(汽车一级供应商)将传感器或ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)开发完毕,交给主机厂进行上车的布置、测试、验收。如果验收OK,那就开始量产。

这种模式的弊端在于,开发周期特别长。Tier1开发需要一两年的时间,主机厂认证可能也需要几年的时间。其次,如果Tier1开发好了,主机厂很难再做一些深度定制或者修改,既没有时间,也没有能力。所以,这就很难把传感器或者ECU的性能发挥到极致。

而蔚来与图达通的合作是一种全新的模式。

在产品定义上,蔚来将传统的认证流程前置,参与到产品定义与设计中来。其中,这款激光雷达的电路部分——主板,由蔚来主导开发。

蔚来智能硬件副总裁白剑:与图达通联合开发激光雷达 两年量产上车


其次,蔚来ET7的“瞭望台”式激光雷达的外观设计,由蔚来汽车的ID外观设计团队、空气动力学团队与图达通的激光雷达团队三方联合开发完成。

白剑表示:“如果是采用原先的开发模式,我可以保证绝对不可能造成今天这样的这种漂亮的外观,以及这么低的风阻系数。”

蔚来智能硬件副总裁白剑:与图达通联合开发激光雷达 两年量产上车


当然,激光雷达上车必须满足车规级要求。蔚来对该款激光雷达分别进行了冲击测试、冷热测试、高温耐久测试、光照测试等,确保量产上车。

最后,从开发、准备好到量产,还有一个工业化的过程。车规级产品的生产线非常强调自动化,由蔚来的工业化团队与图达通的工业化团队一起创造。

对于大家普遍关注的成本问题,白剑表示:“激光雷达确实很贵,但没有像海外友商老板提到的那么贵,中国供应链很擅长做降本这件事,未来量产的成本下降空间还是非常可观的。”




  • 44
  • 0
  • 0
  • 0
评论
登录甲子光年
其他登录方式
登录即表示你已阅读并同意
《甲子光年用户注册协议隐私政策
找回密码
获取验证码
注册甲子光年
获取验证码
注册即表示你已阅读并同意
《甲子光年用户注册协议隐私政策
绑定手机号
获取验证码
登录即表示你已阅读并同意
《甲子光年用户注册协议隐私政策
完善资料
登录即表示你已阅读并同意
《甲子光年用户注册协议隐私政策
微信登录
扫描二维码 | 授权登录甲子光年