揭秘埃安第二代智能可变焦激光雷达 “盯”的奥义

　　【太平洋汽车网 技术频道】不管特斯拉在“纯视觉”这条道路上走得多么坚定，在自动驾驶感知上应用激光雷达依然成为了更多品牌的主流选择，无论是谷歌、百度这样的跨界巨头，还是奥迪、宝马这样的传统造车品牌，抑或蔚来、小鹏这样的新势力品牌。在技术迭代上，激光雷达近年来也表现出了十足的活力，从最早难以满足车规、价格高昂的机械式激光雷达，发展到价格可控、满足车规要求的混合固态激光雷达经历了长时间的发展。然而行业搭载第一代激光雷达的量产车尚未大规模交车，可智能变焦的第二代激光雷达已经问世。在11月19日的广州车展上，广汽埃安AION LX Plus率先搭载3个第二代智能可变焦激光雷达亮相，今天我们就来聊聊将率先在广汽埃安AION LX Plus上搭载的第二代智能可变焦激光雷达。

　　在自动驾驶这个刚刚兴起又发展迅猛的行业中，有着很多的路线之争。是走单纯依赖摄像头的纯视觉路线，还是加入激光雷达的融合路线是其中争论最为激烈的两大派别。特斯拉坚定的选择了前者，而时至今日，中国车企成就了后者最具代表的品牌。

激光雷达有何优劣，从马斯克对激光雷达的态度变化或许可以略知一二。在特斯拉布局自动驾驶之初，马斯克对外吐槽激光雷达太过昂贵，而在激光雷达成本大幅削减之后，马斯克又称激光雷达功能鸡肋。

　　成本问题并不需要消费者太多顾虑，车型最终售价没有足够的性价比，厂商或许比消费者更加焦虑。那么激光雷达是不是真的功能鸡肋？如果只是单纯重复摄像头可以胜任的感知，那么激光雷达或许真的没有太多的意义。不过激光雷达能够无惧黑夜、大光比，也能够精确地还原周遭每一个潜在障碍物的三维信息，包括小尺寸障碍物，这些都是摄像头无法比拟的。

　　通过深度学习算法，纯视觉自动驾驶可以不断进化，不断学习新发现的危险场景的应对之策。通过高性能的超级计算机，特斯拉甚至让车辆学会了如何应对“飞碟坠落”这种脑补的不可能发生的场景。但就是简单的“躲避白色货车”，学习过程却付出了惨痛的代价。未知的危险才是最可怕的，而激光雷达精准还原三维信息的特性能够更好地应对未知，这是激光雷达受到更多车企垂青的重要原因。毕竟安全是自动驾驶的底线，激光雷达可以提供更高的安全冗余。

　　这就是激光雷达的极限了吗？或许远未达到。

　　人仅凭眼睛就能开好车，而摄像头是最能够还原人眼特性的感知硬件。这是大家在争论自动驾驶是否需要激光雷达时最常说的一个论点。我们仔细想想我们平时是怎么看东西的？人眼能轻松的盯住一个重要的观察目标，不断追踪，同时余光也能够保持对其他事物的警戒。对重要目标的密切关注，或许才是人眼更重要的特性。

　　说回自动驾驶感知，需要重点关注的区域我们一般称之为感兴趣区域，简称ROI（region of interest）。在多层神经网络的加持下，完善的自动驾驶算法可以实现对目标物体的识别和动态追踪。但不论是摄像头，还是初代的激光雷达，对ROI区域和其它区域搜集到的数据都是平均的，对于重点目标并没有更详细的数据给计算平台分析。而第二代智能可变焦激光雷达所做的，便是从物理层面“聚焦”ROI区域，“盯”紧潜在危险目标的一举一动。

　　激光雷达通过发射激光束获取一个点的具体位置信息，通过不断移动扫描便可以搜集一个区域内大量点组成的点云信息，从而还原这个区域的三维特征。也就是说点的密度越高，对这一区域的还原便越准确。

　　将率先在广汽埃安AION LX Plus上搭载的第二代智能可变焦激光雷达，是速腾聚创研发的RS-LiDAR-M1车规级智能固态激光雷达，在远场“凝视”模式下，他能够在ROI区域将垂直分辨率从0.2°提升为0.05°，也就是说这一区域的点云信息增加了4倍，自然便能够感知到更丰富的细节信息。近场“凝视”状态能够将扫描帧率从10Hz提升到30Hz，每秒种探测障碍物的次数增加3倍。这样的独特扫描方式，让第二代智能可变焦激光雷达从物理层面更好地盯紧重要目标。

　　芯片毕竟不同于人脑，感知的信息来自自然光还是激光或许并没有那么重要，但能够获得ROI区域更加丰富的细节信息，或许能够帮助计算平台更准确的把握周遭环境。盯紧目标，或许是自动驾驶之“眼”对人看世界更传神的仿生。

　　激光雷达在自动驾驶上的应用，最早可以追溯到2004年美国开始举办的DARPA无人驾驶挑战赛。第一届DARPA无人驾驶挑战赛最终以无一完赛惨淡收场，但次年搭载激光雷达的车辆便统治了第二届DARPA无人驾驶挑战赛的排行榜，也奠定了激光雷达在自动驾驶领域的江湖地位。

　　初期的车载激光雷达通过固定在一个旋转机构上的数十乃至上百组激光收发模组，不断旋转完成360°的扫描，被称为机械式激光雷达。激光收发模组价格不菲，并且需要复杂的人工调教，如此庞大的激光收发模组数量自然让机械式激光雷达价格高昂，并且如此大的体型和脆弱的机械结构也难以满足车规级要求。

　　近年来，混合固态激光雷达以少量激光收发模组，通过镜面或镜片的旋转实现上下左右的扫描，实现了性能优异、成本更低，同时能够满足车规级要求。其中华为的转镜激光雷达和大疆览沃的棱镜激光雷达等成为了代表性的产品。转镜激光雷达通过大尺寸的镜面转动将激光束反射出去同时实现上下左右的扫描，而棱镜激光雷达通过两个带斜面的镜片，将激光束折射出去扫描出花瓣状区域。

　　而率先在AION LX Plus上搭载的第二代智能可变焦激光雷达，采用了被称为MEMS的微振镜技术。反射激光束的不再是大尺寸的镜片，而是很多尺寸微小、可以更自如偏转的小镜片，这也就意味着第二代智能可变焦激光雷达可以对发射的激光进行更加精准的控制，在对ROI区域扫描时打出更密集的点云。

　　当然，只有精准的控制并不足够，第二代智能可变焦激光雷达出点数高达750,000pts/s，极高的刷新率保证了其达能够获得足够密度的点云信息。我们对比一下目前热度较高的几款搭载激光雷达的车型的激光雷达数据，其中小鹏P5搭载2颗大疆览沃棱镜激光雷达，北汽极狐阿尔法S HI版搭载3个华为转镜激光雷达，蔚来ET7搭载1颗图达通双转镜激光雷达，而AION LX Plus搭载了3个速腾聚创第二代MEMS智能可变焦激光雷达。

　　第二代智能可变焦激光雷达扫描模式更加灵活智能，并且MEMS技术还让它的体积做到了更加小巧。而智能光束控制还赋予了第二代智能可变焦激光雷达更多优异的表现，其最远探测距离达到了905nm激光雷达最远的250m，而探测视角也达到了超广的120°x25°。此外，官方表示第二代智能可变焦激光雷达成本也做到了领先，在同成本下可以选择2-3颗同时搭载，实现对更大范围的精准探测，同时还能实现动态调整环境感知刷新率（10～30Hz）和垂直分辨率（0.2～0.05°），大幅提升感知范围、感知精度和反应速度。有趣的是，此前发布的搭载第一代激光雷达产品的车型截至目前尚未实现大批量交付，而第二代智能可变焦激光雷达已经实现了量产装车。

　　在包括3颗第二代智能可变焦激光雷达以在内的35个最强智驾硬件组合的助力下，广汽埃安AION LX Plus实现了城市+高速全场景NDA。更先进的感知硬件将能够带来更流畅的自动变道、更安全的高速道路体验、更从容的高速上下匝道等体验，让高阶智能驾驶迎来了又一个新起点。在未来开放的城市自动辅助驾驶中，AION LX Plus也能够做到更好的防加塞应对、更好的小障碍物探测识别、更好的盲区行人/自行车甚至宠物的识别规避，超越视界，最懂中国路。

　　有好鞍自然也要配好马，率先搭载第二代智能可变焦激光雷达的广汽埃安AION LX Plus，还拥有200TOPS 高算力智能驾驶计算平台，可以充分完成对35个最强智驾硬件组合感知信息的计算和分析。同时AION LX Plus配备的海绵硅负极片电池技术，其电池系统能量密度达到了205Wh/kg，电池容量达到了144.4kWh，配合高效的驱动系统，CLTC综合工况续航里程达到了惊人的1008km。加上应用全球首创的两档双电机“四合一”集成电驱，2.9s破百的极致加速性能表现，搭载同级领先的高通8155座舱芯片、IBCM无感启动、MDS+OMS座舱监控等功能的智能科技座舱，整车出众的性能表现可以让消费者更好地享受第二代智能可变焦激光雷达等智能化硬件带来的智驾体验。同时，新车新增的全息天际灰和脉冲蓝两款给人高端时尚观感的车身外观配色，以及新增的启明星白高端主题内饰，也让AION LX Plus更具豪华气质，让人眼前一亮。

　　第二代智能可变焦激光雷达创新性地开发出了类似人眼“凝视”的功能，让车辆能够对ROI区域有更加精准的判断能力，也将激光雷达的潜力得到了进一步的发掘。而高性能、低成本的优势，让广汽埃安AION LX Plus有机会通过3颗第二代智能可变焦激光雷达实现对前方、侧方及侧后方大范围的精准监控，“盯”紧周遭每一个潜在的不安全因素，也让我们对AION LX Plus的高阶智驾表现更加期待。

　　在自动驾驶这条新的赛道上，中国品牌的影响力正在日渐提升。同时我们也很欣慰看到像广汽埃安这样有着“国家队”背景的新势力，在自动驾驶领域不断开展科技创新，为中国车企开辟实现自动驾驶的“中国道路”不断发力。（文：太平洋汽车网 朱志延）