激光雷達(dá)新形態(tài)！體積縮小60%，成本大幅下降，有望進(jìn)入千元機(jī)時(shí)代？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）在高階智能駕駛滲透率不斷提高的同時(shí)，激光雷達(dá)作為當(dāng)前高階智駕方案的核心傳感器之一，以往業(yè)界對激光雷達(dá)的主要印象就是“貴”。而車載激光雷達(dá)的體積較大，導(dǎo)致了汽車需要在設(shè)計(jì)階段將激光雷達(dá)考慮進(jìn)去。于是蔚來率先采用的“瞭望塔”式激光雷達(dá)設(shè)計(jì)就開始成為智能駕駛的“標(biāo)志”特征之一。

但隨著高階智能駕駛逐步往下普及，更低成本的智駕硬件方案對市場規(guī)模擴(kuò)張十分關(guān)鍵，于是大疆、極越、momenta、元戎啟行等推出了一些低價(jià)的純視覺高階自動駕駛方案。但激光雷達(dá)作為能夠獲取深度信息的傳感器，相比純視覺方案在面對復(fù)雜場景時(shí)更為可靠。因此激光雷達(dá)能否降本，在智駕普及的過程中也是較為重要的前提。

激光雷達(dá)走向高集成、低成本

北京車展前夕，頭部玩家接連推出新一代激光雷達(dá)，而在幾個(gè)月前的CES2024上，速騰聚創(chuàng)、禾賽就已經(jīng)推出了新一代的高性能激光雷達(dá)。新產(chǎn)品推廣節(jié)奏，甚至產(chǎn)品定義都較為類似的兩大激光雷達(dá)頭部玩家，在4月中旬，又不約而同地推出了新的車載中長距離激光雷達(dá)產(chǎn)品。

4月15日，速騰聚創(chuàng)在新品發(fā)布會上推出了新一代中長距離激光雷達(dá)MX。MX基于速騰聚創(chuàng)M平臺，但主要特點(diǎn)在于集成度大幅提升，厚度從M1的45mm，幾乎砍半到25mm。相比M1、M1 Plus、M2，MX的體積下降40%，厚度降低44%，外露窗口片面積降低80%

這是如何做到的？MX沿用了M平臺同款的二維掃描芯片，同時(shí)采用了速騰聚創(chuàng)全自研SoC芯片M-Core，并迭代升級了激光收發(fā)系統(tǒng)的芯片。其中M-Core是激光雷達(dá)體積降低的關(guān)鍵之一，M-Core據(jù)稱是業(yè)界集成度最高的SoC，突破性地將整個(gè)后端電路集成至單芯片中，令主板面積減小50%，功耗降低40%至10W以內(nèi)，同時(shí)大幅降低成本。

集成度提高，但性能上沒有落下。M-Core集成了4核64位APU+2核MCU，主頻1GHz，配備8MB片上閃存；另外還集成了多閾值TDC（時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)化器），使弱回波檢測能力提升4倍，相當(dāng)于距離分辨率提升32倍。

在芯片之外，MX的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有很大提升，器件集成度提高令PCBA數(shù)量減少69%，主板面積降低50%，光學(xué)器件數(shù)量減少80%。綜合芯片和結(jié)構(gòu)的提升，最終令MX的體積相比目前的主流產(chǎn)品下降40%。



禾賽在4月19日也推出了超廣角遠(yuǎn)距激光雷達(dá)ATX，從形態(tài)上看，ATX與MX較為類似，主要的特點(diǎn)是相比目前市面上的車載激光雷達(dá)更薄，體積更小。

ATX是基于禾賽第四代芯片架構(gòu)的產(chǎn)品，并沿用了目前成熟的AT平臺，但相比目前主流的AT128激光雷達(dá)，ATX的整機(jī)體積縮小60%，重量減輕一半至500g，外露最小視窗高度僅 25 mm，高度相比AT128的48mm降低48%。

在實(shí)現(xiàn)體積更小的同時(shí)，ATX性能也得到了升級，最遠(yuǎn)探測距離達(dá)到 300 米，比 AT128 提升 50%。最高可支持 256 線，最佳角分辨率達(dá)到 0.08° x 0.1°，是 AT128 的 2 倍以上，整機(jī)功耗降低55%僅為8W。

這得益于第四代自研芯片架構(gòu)以及更精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，禾賽第四代芯片架構(gòu)采用了 3D 堆疊技術(shù)，可單板集成 512 個(gè)通道。內(nèi)部嵌入 256 核智能點(diǎn)云解析引擎（IPE），8 核 APU，實(shí)現(xiàn)每秒 246 億次采樣。先進(jìn)的器件和波形處理能力實(shí)現(xiàn)了 130% 的探測器靈敏度提升，單點(diǎn)測距功耗降低了 85%?；谠摷夹g(shù)平臺不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超高的產(chǎn)品性能參數(shù)，還能支持全固態(tài)二維電子掃描、光子抗干擾、智能光學(xué)變焦等智能功能。

一徑科技在剛剛開幕的北京車展上，也推出了類似的激光雷達(dá)產(chǎn)品ZVISION EZ5。EZ5的厚度同樣為25mm，視場角120°*20°，最遠(yuǎn)220m測距，最高支持192線。在架構(gòu)方面，EZ5采用了基于高集成化SPAD芯片的平臺設(shè)計(jì)，SPAD一顆芯片替代了以往光電前端→放大鏈路→模數(shù)轉(zhuǎn)換→數(shù)字信號處理的絕大多數(shù)分立元器件，大大簡化了架構(gòu)復(fù)雜度；同時(shí)，得益于核心距離信息獲取在SPAD SoC已經(jīng)完成，后端僅需配備一顆超低算力的處理器即可完成激光雷達(dá)所有的信號處理。

同時(shí)核心關(guān)鍵器件都實(shí)現(xiàn)了小型化，包括轉(zhuǎn)鏡尺寸下降40%、光窗面積減小44%、光學(xué)系統(tǒng)器件減半，最終實(shí)現(xiàn)了體積和成本的共同降低。

速騰聚創(chuàng)、禾賽、一徑幾乎同時(shí)推出的幾款產(chǎn)品，都指向了高集成、低成本的方向，通過提高芯片集成度，降低激光雷達(dá)體積的同時(shí)，也能簡化生產(chǎn)中的總裝、標(biāo)定等環(huán)節(jié)，提升生產(chǎn)效率并降低整體成本。

值得一提的是，在體積縮小后，長距激光雷達(dá)的布局位置也得到了極大的拓展，除了目前流行的車頂、前杠的位置之外，還能被集成到前大燈，前風(fēng)擋玻璃內(nèi)，讓激光雷達(dá)的適用性也得到了提高。

降本成效凸顯，激光雷達(dá)將進(jìn)入“千元機(jī)”時(shí)代

近幾年通過規(guī)模效應(yīng)以及產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，激光雷達(dá)的價(jià)格，尤其是車載激光雷達(dá)相比過去已經(jīng)有極大幅度地降低。比如今年年初禾賽發(fā)布的AT512激光雷達(dá)，相比10多年前的典型32線機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)，線數(shù)提升了16倍，點(diǎn)云密度提升80倍，但價(jià)格僅是當(dāng)時(shí)的1%。

鐳神智能在去年四月上海車展上推出的1550nm激光雷達(dá)終結(jié)者1號，探測距離250m@10%反射率，ROI分辨率最高0.12°*0.034°，價(jià)格僅為3999元。

在4月18日的華為分析師大會上，華為輪值董事長徐直軍也表示，“我們研究認(rèn)為，視覺攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)三個(gè)傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)，目前沒有一個(gè)傳感器能夠解決所有問題。同時(shí)用了激光雷達(dá)在安全上帶來了明顯的好處，尤其是在AEB上，激光雷達(dá)發(fā)揮的價(jià)值比其它傳感器都大很多。所以我們提出融合感知方案，把激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等充分結(jié)合起來，通過把多種傳感器融合在一起，更有利于未來實(shí)現(xiàn)自動駕駛的目標(biāo)。同時(shí)我們提出期望未來可以把激光雷達(dá)的成本做到200美元，從而解決成本的顧慮?！?br />
可以看到，對于智能駕駛而言，激光雷達(dá)依然是目前來說十分關(guān)鍵的傳感器之一，而要讓智能駕駛往自動駕駛發(fā)展的過程中，激光雷達(dá)成本持續(xù)降低，會是其中重要一環(huán)。

正如速騰聚創(chuàng)在發(fā)布會上提出的“引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)入千元機(jī)時(shí)代”，以及華為期望激光雷達(dá)成本降至200美元，隨著ADAS激光雷達(dá)市場規(guī)模的擴(kuò)張，激光雷達(dá)成本下降趨勢在近幾年其實(shí)也已經(jīng)非常明顯。搭載激光雷達(dá)的車型從30萬到20萬，再到今年20萬以下的車型，比如零跑C10等都已經(jīng)配備激光雷達(dá)以及高級輔助駕駛，這也在表明激光雷達(dá)價(jià)格在不斷下降。

未來售價(jià)1XXX元的激光雷達(dá)，或許還真的距離我們不遠(yuǎn)了。