如果馬斯克來做激光雷達，可能就是這種思路

??作者 | 苗嶺，編輯 | 德新

詳解大疆「激目」

關(guān)于激光雷達，業(yè)界最激烈的反對意見來自馬斯克。早在5年前，馬斯克就發(fā)表了他那個著名的觀點，「Anyone relying on Lidar is doomed（靠LiDAR搞自動駕駛早晚完蛋）?！?年之后，激光雷達在中國市場率先爆發(fā)，2023年中國市場的車載前裝ADAS激光雷達出貨量達到約80萬臺。

不過相比于激光雷達快速增長的應用規(guī)模，以及它本身不算便宜的成本，激光雷達的作用還沒有完全被發(fā)揮出來。一位大疆車載工程師評價，「市面上有不少智駕方案是帶激光雷達的。一顆激光雷達至少3千塊錢成本，兩顆算6千，它有沒有發(fā)揮出，對應的3千、6千塊產(chǎn)品體驗的增量?，F(xiàn)在大部分其實是并沒看出太大的區(qū)別?！惯@也是大疆車載選擇入局這類傳感器的原因。

今年3月，大疆車載在中國電動汽車百人會論壇上發(fā)布了「慣導三目及激光雷達總成」技術(shù)，簡稱「激目」。大疆的「激目」，主要憑借其多年積累的慣導雙目技術(shù)，以「弱激光+強雙目」的思路，讓這兩類技術(shù)充分互補，既降低成本，也提升體驗。大疆車載希望以新一代的「激目」作為基礎，下一代面向L3系統(tǒng)的智駕方案在高速路段，能夠做到千里級少于一次接管，在城區(qū)路段能做到百公里級少于一次接管。

「激目」把前向感知所需要的傳感器集成到一起，光學器件、電子元器件、整體驅(qū)動做成一體化的設計，形成視覺和激光雷達一體化的系統(tǒng)，并且拿掉了激光雷達內(nèi)部的計算芯片，從而使傳感器整體的體積、重量、噪聲等實現(xiàn)最優(yōu)。也因為這些優(yōu)化，「激目」可以放到車艙內(nèi)。

相比于目前市面上普遍的「激光雷達 + 前向攝像頭」方案，激目可在成本上降低30% - 40%，大疆車載計劃在2025年底/2026年初量產(chǎn)激目。激目方幫助大疆車載落地L3級有條件自動駕駛解決方案，是他們面向更高等級智駕的最新探索。

「激目」，怎么比激光雷達更省成本

激目傳感器，顧名思義就是激光雷達，再加上大疆車載特色的慣導立體雙目視覺傳感器。實際上它集成了「激光+雙目+單目+慣導」在內(nèi)的至少四類傳感器。目前，激目的主要性能指標為：

雙目可視角，100° x 42°；

單目可視角，30° x 17°；

激光雷達可視角，100° x 20°；

激光雷達檢測距離，180米@10%反射率；

激光雷達角分辨率，0.1° x 0.2°；

之所以比同等性能的激光雷達成本更低，大疆車載告訴我們主要因為幾方面的優(yōu)化：

第一，采用「弱激光 + 強雙目」的思路，雙目提供了稠密的點云，激光雷達主要用于補足測距精度，因此激光雷達的點云不需要特別稠密；

第二，數(shù)據(jù)前前融合，將激光雷達的數(shù)據(jù)處理集成到智駕域控制器內(nèi)；

第三，傳感器標定上，過去「攝像頭+激光雷達」的組合需要整車標定，現(xiàn)在集成到一個傳感器內(nèi)，就只需要進行模組標定。

「前前融合」，比前融合更進一步

大疆車載提出「前前融合」，將傳感器融合再往前推了一步，在硬件設計階段就將兩種傳感器融合起來。所謂前融合，是數(shù)據(jù)在時間和空間層面對齊。時間同步，兩個傳感器的數(shù)據(jù)必須是同一個時刻捕捉到的圖像或信號；空間同步，兩個傳感器在不同的位置，根據(jù)相對位置，將它們轉(zhuǎn)換到同一坐標系下，對齊圖像信息和點云信息。

常見的激光雷達單品，里面不僅有光學硬件的零件，還有計算芯片。計算芯片的任務是處理光信號，把它轉(zhuǎn)換成點云。激目方案則直接把激光雷達里面的計算處理芯片去掉，把激光的原始回波信號直接發(fā)到智駕域控制器里做計算，轉(zhuǎn)換成點云，實現(xiàn)再往前走一步。

這樣集中式的計算架構(gòu)，一方面使激光雷達原始數(shù)據(jù)層可以和相機數(shù)據(jù)進行融合處理，節(jié)省了傳感器端的專用處理芯片，省了一些成本；更重要的是，激光雷達和相機數(shù)據(jù)的融合，可以利用相機圖像豐富的信息，去掉激光的噪點或串擾問題，從而使得融合的數(shù)據(jù)質(zhì)量更高。

另一方面，因為去掉了芯片，整個前前融合的硬件設計讓系統(tǒng)功耗、重量、體積更小，更容易集成；此外，激光雷達的固件，常態(tài)如果沒有bug一般不會更新。而集中到域控制器內(nèi)，也更加便于激光雷達處理軟件的OTA。因為激光雷達的處理軟件，挪到智駕域控制器里，智駕軟件升級的時候也會一起升級激光處理軟件算法。

大疆車載表示，激目方案的集成式設計，在時間同步上能減少數(shù)據(jù)層面的誤差，可以實現(xiàn)微秒級同步誤差，作為對比，常見的分離式方案同步誤差一般是毫秒級?？臻g誤差，則來自兩個傳感器在坐標系里的相對位置關(guān)系。如果傳感器分開安裝，標定一般涉及3個環(huán)節(jié)：

在整車工站，傳感器裝到車上時，在工站產(chǎn)線里要標一次，得知道前面攝像頭和前面激光雷達的相對位置關(guān)系；

量產(chǎn)賣車階段，車在行駛過程中，傳感器受振動、溫度影響，這個時候需要在線標定相對位置關(guān)系；

售后標定，如果汽車送去維修或者更換零件，得再標一次相對位置關(guān)系。

這種標定方式，會讓兩種傳感器的對齊精度更大程度地受到環(huán)境影響，相對而言誤差也會較大。而激目的集中式方案，只需要做一次標定——只需要在生產(chǎn)激目模組時，在工站里標一次即可，測量出雙目攝像頭和激光雷達的相對關(guān)系，此后就不需要再重新標注了，所以可以做到亞象素級的對齊精度。

把激光雷達塞進艙內(nèi)，一共分幾步？

基于激目方案，大疆車載希望把激光雷達這類傳感器塞進塞進汽車座艙內(nèi)。如果跟隨當前激光雷達位于前擋兩側(cè)或者車頂?shù)牟渴?，激光雷達容易受到磕碰或者臟污。將激光雷達裝在車艙內(nèi)，則要安全簡潔很多，除了不用在車頂挖一個洞來部署激光雷達，更好地避免外界的臟污，甚至雨天，還有雨刮可以清潔前擋。

但裝進艙內(nèi)以后，傳感器的性能如何保證？這涉及到前擋玻璃的透光率，激光打出去可能會有一定衰減。原來可以測距200米，衰減之后變成150米。大疆車載方面，主要是通過算法來降低對激光性能的要求，目前其提到，只要汽車的前擋玻璃透光率大于70%就能滿足要求，不需要額外的玻璃工藝或者鍍膜。

大疆車載也對市面上的車型進行了測試，大部分車型的前擋玻璃通過率都大于70%。

千公里級一次接管，大疆醞釀L3方案

基于激目傳感器，智能駕駛系統(tǒng)能夠：

提升城區(qū)過路口的交互博弈能力，雙目融合激光點云之后，系統(tǒng)可以更好地預測車輛的位置朝向以及軌跡，從而提升車輛在城區(qū)過路口時與其他車的交互、博弈的通行能力。

高速場景上，能提升高速ACC、車啟停的體驗。

提升夜晚、雨天的視覺能力。夜晚有嚴重的眩光、雨天有地面濕滑的情況，通過雙目跟激光的融合可以得到更準確的點云形狀，進而提升夜晚、雨天場景下的視覺表現(xiàn)。

大疆車載希望基于激目等這一代的技術(shù)，將高速的NOA做到千里級一次接管，城區(qū)NOA做到百公里以上一次接管，并在2026年左右將會把L3等級自動駕駛能力下放至25萬左右級別的車型上。