自動駕駛激光雷達技術(shù)哪個有優(yōu)勢？理想L9和小鵬G9有什么不同？

前天，理想旗下第二款車型理想L9正式推出并公布售價引發(fā)熱議，造車新勢力也迎來了產(chǎn)品更新潮。更早些時候，蔚來推出了旗下NT2.0平臺首款SUV車型ES7，小鵬全新旗艦級SUV車型G9也將在今年第三季度正式推出。雖然三款新車在尺寸、空間上有著頗大的差異。蔚來ES7也與另外兩款品牌旗艦SUV不同，定位在ES6和ES8之間。不過作為蔚小理旗下的最新產(chǎn)品，三款新車在智能化配置方面都有著頗為亮眼的表現(xiàn)。

在智能駕駛方面最為亮眼的，莫過于蔚小理齊齊的選擇了添加激光雷達的技術(shù)方案。在激光雷達的選擇上，三家也各不相同，理想L9選擇禾賽科技AT128，通過芯片化陣列式激光發(fā)射器，理想打出了“真128線”的口號;蔚來ES7搭載圖達通獵鷹系列，憑借1550nm最遠探測距離達到了500m;小鵬G9則選擇了速騰聚創(chuàng)M1，在車頭布置了兩個激光雷達憑借數(shù)量在部分方面取得了更大的優(yōu)勢。

激光雷達主要由激光發(fā)生器、掃描裝置、激光接收器等部分組成，傳統(tǒng)的機械式激光雷達一組收發(fā)模組射出一束激光，通過旋轉(zhuǎn)收發(fā)模組實現(xiàn)360°掃描，有多少組收發(fā)模組就對應(yīng)多少線激光雷達。如今的混合固態(tài)激光雷達大多固定收發(fā)模組，利用掃描裝置的反射、折射等實現(xiàn)上下左右的掃描，從而減少活動部件以通過車規(guī)級驗證，同時減少了激光收發(fā)模組從而降低了成本。

理想L9搭載的禾賽AT128有所不同，其激光發(fā)射器為禾賽科技最新的半導(dǎo)體陣列式激光發(fā)射器，通過芯片化集成大幅縮小了發(fā)射器體積，可以一次性發(fā)出縱向排列的，128束激光，通過一面轉(zhuǎn)動的鏡子，也就是一維轉(zhuǎn)鏡實現(xiàn)左右掃描。從原理上，禾賽AT128確實是真實的128線激光雷達，而非傳統(tǒng)混合固態(tài)激光雷達所宣傳的等效多少線(一定時間內(nèi)的累計掃描效果)。這樣做的優(yōu)勢顯而易見，首先是大幅減少了活動部件，僅需要一面一維旋轉(zhuǎn)的鏡面就可完成掃描。同時鏡面運動的速度也可大幅減慢，雙面鏡僅需1s轉(zhuǎn)動5圈就能夠達到10Hz的幀率。但128個激光通道本身是固定角度的(0.2°)，因此這一方案也無法做到針對ROI區(qū)域(感興趣區(qū)域)動態(tài)調(diào)節(jié)垂直方向的分辨率。

目前禾賽科技還沒公開這款雷達十分詳盡的信息，根據(jù)公開資料，AT128預(yù)計采用了4顆32通道的芯片化陣列式發(fā)射器，累計128通道。該發(fā)射器預(yù)計使用了VCSEL垂直腔面發(fā)射技術(shù)，相較更主流的EEL半導(dǎo)體邊發(fā)射激光器，VCSEL可以實現(xiàn)垂直于晶圓平面發(fā)射，可以實現(xiàn)更高的集成度、更易于裝調(diào)且有著更優(yōu)的溫漂系數(shù)。不過VCSEL技術(shù)功率密度較低，難以制造大功率的長距離激光雷達，因此早期多用于低速場景的近距離補盲激光雷達。通過堆疊結(jié)構(gòu)可以有效提升VCSEL的功率密度，提升探測距離，不過相應(yīng)的生產(chǎn)難度、良品率等問題也會增多，禾賽AT128預(yù)計就是利用了這一技術(shù)。

禾賽AT128確實在技術(shù)上有所突破，在參數(shù)方面可以看到其橫向角分辨率做到了0.1°，是速騰聚創(chuàng)M1的一倍，點頻也達到了153.6萬pts/s，同樣達到了速騰聚創(chuàng)M1的一倍。同時一維轉(zhuǎn)鏡成像無需拼接，減輕了對芯片算力的需求，優(yōu)勢明顯。不過他也缺少了ROI區(qū)域聚焦等能力，在探測距離上也不及圖達通獵鷹。而其中所涉及到的技術(shù)難點禾賽科技如何突破，還有待后續(xù)給出更多的信息才能夠判斷。

蔚來ES7搭載了蔚來投資的激光雷達企業(yè)圖達通研發(fā)的Falcon獵鷹激光雷達。這款激光雷達最大的亮點是選擇了1550nm波長的激光束，相較另外兩者選擇的905nm，1550nm更加遠離可見光的波長區(qū)間(390nm-780nm)，因此同樣在Class1人眼安全的安全等級范圍內(nèi)，1550nm激光雷達可以使用更高的功率實現(xiàn)更遠的探測距離。蔚來ES7所搭載的圖達通獵鷹10%反射率下探測距離達到了三者最遠的250m，最遠探測距離更是達到了夸張的500m。

不過因為需要更高的功率，因此常規(guī)的半導(dǎo)體激光發(fā)射器已經(jīng)難以滿足，圖達通獵鷹選擇了更高功率的光纖激光器，同時1550nm所需的激光接收器需要昂貴許多的銦鎵砷材質(zhì)(905nm接收器為硅材質(zhì))。為了控制成本，圖達通獵鷹僅配備了一組激光收發(fā)模組，通過復(fù)雜很多的振鏡+多棱鏡的方式實現(xiàn)掃描，光束首先通過一面左右振動的一維振鏡實現(xiàn)一個方向的偏轉(zhuǎn)，再照射到一個傾斜的快速旋轉(zhuǎn)的多棱鏡上完成另一個角度的偏轉(zhuǎn)，從而完成一個面的掃描。對比參數(shù)可以看到，圖達通獵鷹在點頻、分辨率、視場角等方面并不會更弱。并且還能夠通過快讀調(diào)整振幅、轉(zhuǎn)速實現(xiàn)ROI區(qū)域的動態(tài)聚焦，提到部分區(qū)域的分辨率。但是更多的活動結(jié)構(gòu)帶來了更高的不確定性，同時也增加了激光雷達的功耗。

小鵬G9所配備的速騰聚創(chuàng)RS-LiDAR M1具有5個固定的激光收發(fā)模組，通過5面固定鏡子將光線聚焦在一個可以上下左右振動的MEMS微振鏡上，實現(xiàn)了面的掃描。這樣的設(shè)計也能輕松實現(xiàn)上下或左右的ROI區(qū)域聚焦，在ROI區(qū)域分配更密集的點云。這款激光雷達本身不論在探測距離還是點云密度上都并不十分搶眼，但他有著超高的性價比，以及更小的體積，因此可以更加靈活的布置。小鵬G9選擇搭載兩顆速騰聚創(chuàng)M1布置在前保險杠左右兩邊的位置，這樣可以形成更大的視場角，同時在車輛正前方的ROI區(qū)域內(nèi)聚集更為密集的點云，通過數(shù)量在部分性能上獲得了加成。

不過這款激光雷達本身探測距離不及另外兩款產(chǎn)品，小鵬也表示自己的高階輔助駕駛?cè)詾橐约円曈X為主的路線，激光雷達僅作為安全冗余。此外，MEMS微振鏡本身為硅材質(zhì)，這種材質(zhì)在長期的振動下易出現(xiàn)疲勞等問題，耐久性有待考驗。此外，不止在保險杠位置對于車輛的美觀度有著很大的幫助，但相比另外兩者車頂?shù)牟贾梅绞?，在探測范圍上會受到更多的限制，也存在更高的碰撞受損風(fēng)險。

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