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蔚来白剑:激光雷达并非像马斯克所言那么贵,中国供应链有能力做好成本优化

头图来源:蔚来官方

作者 | 吴晓宇

编辑 | 王妍

自2021年以来,曾被特斯拉CEO埃隆·马斯克吐槽是“昂贵且无用”的激光雷达,在自动驾驶新一轮军备竞赛中,从蔚来、理想、威马、哪吒到极狐、阿维塔等多个品牌,不少面向2022年汽车市场的新车纷纷搭载了激光雷达产品,并成为车企主打高端、智能化的新卖点。

事实上,在2021年年初,蔚来就最早打响了激光雷达之战。彼时蔚来正式发布ET7车型,并宣布搭载一颗最远探测距离500米的激光雷达。这也是第一个量产上车的高性能激光雷达。

“我们选用的这一颗前向激光雷达,水平方向FOV120度,最远探测距离500米,它是目前已经量产的激光雷达中看得最远的,能解决用车场景绝大多数问题。”蔚来智能硬件副总裁白剑如此介绍蔚来Aquila超感系统。

他表示,在其他位置,蔚来搭载的侧向激光雷达,多用于无保护左转、Cut-in(加塞)等场景。这时车速比较低,由四颗侧向8M摄像头和四颗环式摄像头组成的视觉系统,可以提供比较足够的深度信息,再加上瞭望塔式结构,能够帮助车辆处理测试补盲的场景。

在白剑看来,正是因为当前技术条件下的纯视觉方案解决不了一些深度信息的问题,“所以我们需要借助激光雷达的帮助。”

不过对于搭载激光雷达的位置和数量,各家方案却不尽相同。几个月前,集度发布的双激光雷达方案,引发了理想汽车创始人李想、集度汽车CEO夏一平以及小鹏汽车董事长何小鹏三方的讨论。在去年的广州车展上,机甲龙更是喊出“4颗以下,请别说话”。

白剑认为,蔚来的优势在于自研自动驾驶技术,包括硬件、操作系统、算法和激光雷达深度定制。蔚来的电路板是与图达通联合设计完成。“如果仅仅是从供应商那儿买一个激光雷达放到车上,它的发挥效果各方面必然会打折扣。”

今年三季度,蔚来将开启交付NOP+增强领航辅助功能。白剑介绍称,在激光雷达的加持下,车辆对于各类目标的检测距离会更强,看得更远也更准。“所有依赖前向感知的功能都能从中获益。”

白剑于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。此前,白剑曾任OPPO硬件总监、小米芯片和前瞻研究部门总经理。

蔚来方面告诉未来汽车日报,白剑是蔚来高P序列中的一员。P序列是蔚来的专业发展通道,蔚来P5相当于阿里P10,P5以上即算高P,意味着全球权威人才和行业突破者。

以下是白剑接受未来汽车日报等媒体采访时的对话:

激光雷达并非像马斯克说得那么贵

Q:包括蔚来在内的很多车企选择的都是混合固态激光雷达,主要考虑因素是什么?相对于机械旋转,纯固态的优势是什么?

白剑:纯机械激光雷达,由于成本和性能的原因,可能会慢慢淡出。

纯固态激光雷达所有发射和接收全部是由发射系统来完成,现在的混合固态有点取巧的意思,利用转动部件。举个例子,如果说要一万个点,就要有一万个纯固态发射光源。如果是混合固态激光雷达,只需要几百个甚至几个,但是可以通过转动,把每次发射的东西打到不同地方去。这是用时间换空间的一个做法。

纯固态激光雷达非常昂贵,而且体积很大,很难上车。虽然大家都认可固态激光雷达的趋势,但目前技术上还不成熟,尚需要时间,让整个行业、供应链逐步发展,去催熟它。

在未来很长一段时间里,混合固态是可量产的主雷达中,性能最高的。混合固态方面,不管是振镜还是机械方式,成本上可能略有差距,但效果差距已经不是特别大,大家还是需要关注是不是能做到“看得远、看得清、看得稳”。

Q:激光雷达目前在整体成本中大概是什么情况?未来是否还有继续下降的空间?

白剑:激光雷达确实很贵,但是没有贵到像国外友商老板所提到的那样。

中国供应链的能力、设计水平,都特别擅长做这件事(让激光雷达成本持续下降)。现在蔚来NT2上的激光雷达成本确实不菲,随着量产规模化以后,它有可观的下沉空间和力度。我们非常期待持续、快速的成本优化节奏。

“激光雷达点数并非越多越好,而是分辨率越高越好”

Q:对于自动驾驶的决策环节来说,不同传感器感知到的信息是否具有不同的优先级,蔚来的策略是什么?激光雷达需要综合哪些因素?

白剑:蔚来现在的自动驾驶系统里,优先级最高的是激光雷达和11个摄像头,包括7个800万像素自动驾驶高清摄像头和4个300万像素高感光环视专用摄像头,基本上所有的场景都在使用。从自动驾驶系统开发的第一天起,就分配好了时间怎么同步、像素怎么对齐、帧上怎么对齐。

来源:蔚来

Q:激光雷达和摄像头感知是如何分配的,决策层级谁更高,或者当两者感知不一样的时候,谁拥有最终的决策?

白剑:算法模型会独立处理不同传感器的数据,然后在融合模块进行处理。

Q:蔚来激光雷达和视觉摄像头的融合方面,和一般的友商比较如何?

白剑:激光雷达和视觉,必须进行深度融合。蔚来自研自动驾驶技术,包括硬件、操作系统、算法和激光雷达深度定制。

蔚来整个自动驾驶系统里,先是设定系统级的需求,包括从算法、自动驾驶或者辅助驾驶的角度看我们需要怎样的融合方式;再分解到各个子系统,包括激光雷达要达到自己的设计目标;一旦设计好了之后,系统级的联调必不可少,联调过程包括融合、内外参的标定、所有信息对齐、时间融合等。

Q: 几乎所有的新势力车企都在布局自己的雷达事业,对于自研和合作,蔚来是怎么看的?

白剑:蔚来不可能做所有的事情,我们首先是一个主机厂。对于我们来说,非常关键的零部件或者ECU,我们更愿意跟合作伙伴共同成长、深度定制和开发。

Q:市面上有一些激光器很多的激光雷达,甚至看到多达128个的这种宣传,请问这种雷达与蔚来的相比,原理有什么不同,优劣势又在哪里?

白剑:激光雷达是否能看得清与分辨率有关,跟激光器的点数也有一定关系,但没有必然关系。激光器的点数少,但让电机转得快一点,扫描快一些,一样可以做到高分辨率。回到本质上,我们一定要看分辨率。

128点,就是128条线,坏了一个点就少了一条线,变成127线。如果一个感知,激光每一帧的图像都少一条线,那条线上正好是扫描一个非常关键的要素点,这对感知来说是非常可怕的事情。

激光雷达点数并非越多越好,而是分辨率越高越好、可靠性越高越好。

Q:蔚来自动驾驶的方案是不是最优的,这种布局方案是否还是有缺陷?

整个自动驾驶算法是持续演进的,现阶段实测下来最优的方案,并不代表未来会一直使用。从技术发展趋势来看,人工智能水平和芯片能力会越来越强,传感器的能力也越来越强。这种趋势下,拿掉一些传感器或增加一些传感器,都是有可能的。蔚来比较重视创新研发,我们不认为这套系统可以包打天下,而是会持续演进的。

来源:蔚来

未来五六年,仍需仰仗融合感知方式

Q:鉴于目前蔚来采用多传感与融合视觉感知的路线,之后会选择纯视觉感知的路线吗?

白剑:在我能看到的时间点上,我认为不会。未来至少五六年时间,我们很难让2D摄像头的信息达到人眼那么好的瞬间计算深度,聚焦、自动变焦等性能。我们还是需要仰仗融合方式,用1+1>2的方式无限逼近人的眼睛,让算法和算力系统无限逼近人脑,我相信只有这样才是自动驾驶的解决方案。

Q: 评判一款车规级激光雷达的好坏有几个维度,需要考虑哪些具体的参数和功能?作为一位普通的消费者有没有办法可以识别出一款激光雷达的好坏?

白剑:我们评判激光雷达主要看是否能够看得远、看得清、看得稳。

Q: 单颗激光雷达是否能保证安全的冗余和高级别自动驾驶探测的需求?

白剑:整个自动驾驶的冗余不是单靠激光雷达来完成的,我们现在整个NAD的系统设计上,从算法、软件、硬件,再到接收器,全部要考虑功能安全的设计,这是一个系统级的设计。

举个例子,蔚来NAD的控制器上,芯片就有四颗,它们两两互为备份。如果激光雷达坏了以后,整个系统还能依靠这些硬件进行功能安全条件下的使用。我们要保证激光雷达一旦出现问题之后,系统还能维持我们的操作,达到安全目标。

来源:蔚来

Q: 激光雷达的寿命如何,和全车的生命周期相比,是否激光雷达提前退役,中途需要更换?

白剑:蔚来上车的每一个零件都有质量标准,其中一项是使用年限,激光雷达也一样。激光雷达经过严苛的耐久性测试,从系统的技术架构来看,它没有非常脆弱的部件以至于要提前退役。激光雷达和整车其他零部件是一样的质量要求。

Q:有一些用车环境可能比较恶劣,用户不洗车、不爱车、不懂车。在这种情况下,激光雷达稳定性如何,内部有做过哪些测试?售后成本是多少?

白剑:激光雷达系统会自检,自动驾驶系统也会做系统级自检。它们有判断标准,如果激光雷达上有泥点或者脏污,这些东西已经遮盖到一定比例,从而导致点云质量已经下降到了系统难以承受的程度,蔚来会提醒用户,“激光雷达上面的窗口有脏污,请您去清洗一下”。我们也比较贴心地为用户准备好清洗套装,海绵一样的刷子,用户把它擦干净就好,没有任何成本问题。

如果激光雷达安装在保险杠附近,路上碎石子飞溅,把激光雷达撞碎了,容易产生维修问题。另外一类是刮蹭、磕碰,车子的左右后视镜或者保险杠容易蹭到。但蔚来“瞭望塔”布局位于车顶,可以避免很多上述问题。

另外,蔚来所有的激光雷达外膜都有大概3-4um厚的硬化膜,万一有非常小概率事件发生,如轻微的小石子碰到碰到车顶的激光雷达,我们测试过不会影响激光雷达使用的性能,不需要去维修,用户可以放心使用。

Q:整车下线时,如何对传感器进行检测和校正,对生产的节拍有什么影响?

白剑:激光雷达组装线有出厂检测,我们还会测试激光雷达所有标定的参数、做老化测试。装车以后,我们还会进行外参标定测试,整车级别检测。其中,外参标定测试,即激光雷达、摄像头和整车系统,在三维坐标下能够达到一致。

具体来说,摄像头看到视野的某一个方向,假设左前方两百米有一棵树它在视野水平多少度、垂直多少度,那激光雷达看到的必须也是在水平多少、垂直多少,我们会定义偏差可被允许的范围,超过这个范围就不合格了。

举例的这个测试只是成百上千项测试中的一项,我们会通过非常严苛的测试和标定动作,保证整个系统的时间和空间维度都是严格同步去工作的。

Q: 下半年交付的NOP+会在什么地方使用到激光雷达?

白剑:NOP+将会在三季度开启交付。在激光雷达的加持下,对于各类目标的检测距离会更强,看得更远也更准。所有依赖前向感知的功能都能从中获益。

在用户的日常用车过程中,最直接、最高频能感受到的体验提升是:跟车时加减速会更平顺;前方出现慢车时,自车的减速会更及时也会更舒适;被他车切入时,减速的时机以及舒适度也会更好。整体的加减速表现更像人类驾驶员。

未来汽车日报

来源:未来汽车日报

作者:吴晓宇

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