2021年以來(lái)，隨著高性能車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)在成本、性能、可靠性等方面基本成熟，激光雷達(dá)的市場(chǎng)認(rèn)知和應(yīng)用規(guī)模迎來(lái)新一輪爆發(fā)。

如何定義激光雷達(dá)“3.0時(shí)代”？

激光雷達(dá)賽道一直充滿迷霧，不同技術(shù)路徑各有優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)，如何破局而出？

激光雷達(dá)的終局是什么，是成本、性能和穩(wěn)定性的極致平衡嗎？

探維科技CEO王世瑋受邀參加數(shù)字科技百日談，暢談他的看法。

主題：激光雷達(dá)“3.0時(shí)代”來(lái)臨了嗎？

人物：探維科技CEO王世瑋

激光雷達(dá)技術(shù)從國(guó)內(nèi)外的研究到應(yīng)用，有演進(jìn)的脈絡(luò)和動(dòng)向，請(qǐng)您幫助大家理解和刻畫(huà)一下所謂的1.0、2.0、3.0。

借此機(jī)會(huì)，我們把激光雷達(dá)3.0的概念給大家做一個(gè)介紹。首先，激光的飛行時(shí)間測(cè)距技術(shù)（TOF）是光學(xué)領(lǐng)域比較常見(jiàn)、基礎(chǔ)的技術(shù)方案。最早阿波羅飛船登月，測(cè)量地球到月球的距離，就是通過(guò)計(jì)算光在太空中飛行的時(shí)間得到精確的距離信息，當(dāng)時(shí)還不能叫做激光雷達(dá)。

我們所看到的激光雷達(dá)產(chǎn)品的1.0，就是大家經(jīng)常說(shuō)的機(jī)械式激光雷達(dá)。最早我們看到的機(jī)械式激光雷達(dá)安裝在自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)的車(chē)頂，做360度環(huán)視，一邊旋轉(zhuǎn)掃描，一邊采集點(diǎn)云，承擔(dān)無(wú)人駕駛車(chē)的感知功能，性能很好，測(cè)距很遠(yuǎn)，3D感知的場(chǎng)景非常清晰，開(kāi)創(chuàng)了激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和車(chē)載端的應(yīng)用，這是機(jī)械式激光雷達(dá)的歷史使命。

所謂2.0技術(shù)，就是大家經(jīng)常說(shuō)的車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)從ADAS升級(jí)到L2+，甚至L3、L4，激光雷達(dá)想要上量產(chǎn)的乘用車(chē)和商務(wù)車(chē)，所面對(duì)的核心問(wèn)題就是要走向固態(tài)化、低成本和車(chē)規(guī)級(jí)。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)發(fā)布了一些搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)乘用車(chē)車(chē)型，激光雷達(dá)開(kāi)始走入消費(fèi)者的視野，為車(chē)輛提供高級(jí)輔助駕駛所需的感知功能。

我們總結(jié)歸納激光雷達(dá)2.0的版本，跟1.0最大的差別就是從機(jī)械式走向了固態(tài)，或者說(shuō)混合固態(tài)，其中包含很多技術(shù)路線。技術(shù)路線雖然不同，但都是為了量產(chǎn)，為了能夠滿足車(chē)規(guī)級(jí)的要求。我們看行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，一個(gè)非常明確的剛需就是安全。激光雷達(dá)滿足車(chē)規(guī)級(jí)的要求以后，一定要保證自動(dòng)駕駛系統(tǒng)從感知層再到?jīng)Q策層都能夠更加安全可靠，在更多的場(chǎng)景下，讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)去發(fā)揮它的無(wú)人駕駛功能。

在傳感器端如何更好地提升感知性能，就是我們?cè)谕茝V的概念，或者說(shuō)是我們對(duì)未來(lái)的判斷。后面激光雷達(dá)一定是和更多的傳感器去融合，圖像加上激光點(diǎn)云，能夠以光學(xué)和基于硬件的形式去做到高精度的空間對(duì)準(zhǔn)，高精度的時(shí)間同步，通過(guò)前融合的方式把攝像頭和激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，真正地整合到一起來(lái)。這就是我們看到的未來(lái)整個(gè)感知層技術(shù)演進(jìn)方向和趨勢(shì)。

所以我們激光雷達(dá)3.0的概念，就是硬件級(jí)圖像前融合的固態(tài)激光雷達(dá)，能夠同時(shí)給用戶、給算法層去輸出具有高清細(xì)節(jié)的圖像信息，同時(shí)也能給出非常高精度的距離3D感知的信息，這個(gè)就是我們所定義的激光雷達(dá)3.0的概念和技術(shù)的方向。

在激光雷達(dá)上車(chē)的過(guò)程中，客戶現(xiàn)階段對(duì)于激光雷達(dá)有什么樣具體的需求？在上車(chē)的過(guò)程當(dāng)中到底有什么樣的痛點(diǎn)？在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中探維這樣的創(chuàng)業(yè)公司有什么樣的機(jī)遇？

這個(gè)問(wèn)題還挺大，我覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題還是得從激光雷達(dá)2.0車(chē)規(guī)量產(chǎn)的應(yīng)用普及開(kāi)始聊。因?yàn)锳DAS系統(tǒng)，或者說(shuō)是L2+、L3的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，可能會(huì)遇到一些事故的隱患和出現(xiàn)一些意外的情況，總結(jié)下來(lái)看，目前出現(xiàn)的大部分場(chǎng)景和失效的模式，還沒(méi)有因?yàn)榧す饫走_(dá)的原因?qū)е碌摹＝^大部分的失效，還是攝像頭加上毫米波的感知方案在一些corner case下遇到意外情況導(dǎo)致。

目前整個(gè)行業(yè)內(nèi)，激光雷達(dá)量產(chǎn)車(chē)型進(jìn)ADAS系統(tǒng)，是一個(gè)逐漸普及的過(guò)程。可以看到很多車(chē)企都已經(jīng)有了激光雷達(dá)車(chē)型的計(jì)劃，但是目前搭載激光雷達(dá)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的車(chē)型普及率還不是特別高。大家可能還在行業(yè)內(nèi)共同探討激光雷達(dá)究竟上車(chē)要發(fā)揮什么作用，如何跟攝像頭、毫米波這樣相對(duì)比較成熟的感知傳感器去配合、融合。

所以這個(gè)問(wèn)題既涉及到激光雷達(dá)上車(chē)的大趨勢(shì)，同時(shí)也涉及到不同傳感器之間，如何去更好地互相配合，能更完善地、更完整性地保證自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在更多的場(chǎng)景下，做到極致的安全體驗(yàn)。我們?cè)诩す饫走_(dá)2.0版本的階段下，給很多車(chē)載的乘用車(chē)客戶去提供更低成本、更加可靠，環(huán)境穩(wěn)定性更好的固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品，進(jìn)一步推動(dòng)在當(dāng)下的ADAS系統(tǒng)中，車(chē)企能夠有更多更好的傳感器選擇。

我們所看到的這些corner case的共同點(diǎn)基本都是屬于道路上遇到靜態(tài)物體的情況，這是毫米波沒(méi)有辦法解決的。同時(shí)，如果障礙物或者說(shuō)一些特殊的車(chē)輛，它在圖像當(dāng)中所展現(xiàn)的形態(tài)并不是常見(jiàn)的障礙物，圖像識(shí)別失效的風(fēng)險(xiǎn)也非常大。所以類(lèi)似這樣的場(chǎng)景，對(duì)于攝像頭加毫米波的感知系統(tǒng)而言，失效的風(fēng)險(xiǎn)是非常高的。

然而，激光雷達(dá)最擅長(zhǎng)的就是對(duì)于異形或大型物體的感知，哪怕它是靜態(tài)的，激光雷達(dá)點(diǎn)云都是可以在相當(dāng)遠(yuǎn)的距離下，甚至150米、200米外就能夠做到檢測(cè)和識(shí)別。

當(dāng)然目前激光雷達(dá)在上車(chē)的過(guò)程當(dāng)中也遇到一些困難和挑戰(zhàn)，我覺(jué)得主要來(lái)自于兩個(gè)方面，一方面是激光雷達(dá)的成本一定要達(dá)到入門(mén)型的，或者大眾型的車(chē)型能接受的價(jià)格。另外一方面，在傳感器融合的層面，不要讓不同的傳感器互相掣肘。所以探維做的事情一方面在激光雷達(dá)的方案上，充分考慮低成本和車(chē)規(guī)級(jí)的要求。我們的ALS方案，非常適合規(guī)模化的車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)，而且最終的目標(biāo)成本，能夠做到接近千元級(jí)的水平，滿足未來(lái)自動(dòng)駕駛車(chē)型對(duì)于激光雷達(dá)終極成本的一個(gè)要求。

同時(shí)，我們也在做激光雷達(dá)3.0的方案——硬件級(jí)圖像前融合。我們能夠在最原始數(shù)據(jù)Raw data的層面，直接把攝像頭的信息和激光點(diǎn)云的信息做深度的整合，讓算法不再是獨(dú)立去處理激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)和攝像頭的數(shù)據(jù)，而是同步處理，直接采用前融合的感知算法、感知架構(gòu)。這樣的話，我們?cè)诤竺嬲?chē)傳感器融合集成的過(guò)程當(dāng)中，就不太需要去考慮究竟該采信攝像頭，還是該采信激光雷達(dá)。因?yàn)閮烧叩脑紨?shù)據(jù)其實(shí)是一同進(jìn)到?jīng)Q策系統(tǒng)當(dāng)中來(lái)的，而且兩者的標(biāo)定關(guān)系，對(duì)應(yīng)關(guān)系，還有時(shí)空同步的一些問(wèn)題，都會(huì)在我們前融合的方式當(dāng)中去得到完美的解決。這其實(shí)也是在低成本的前提下，一舉解決了多傳感器系統(tǒng)中，不同傳感器的特性如何互相融合的工程難題。

對(duì)于激光雷達(dá)這種產(chǎn)品，您接觸到的真實(shí)客戶更看重哪一點(diǎn)，是不是有一個(gè)排序？

我們?nèi)ツ暝谛袠I(yè)里提出了一個(gè)不可能三角的概念，其實(shí)就是性能、成本和車(chē)規(guī)級(jí)的環(huán)境穩(wěn)定性。在一定情況下同時(shí)做到最優(yōu)確實(shí)難度很高，需要突破技術(shù)的瓶頸。但是，這三點(diǎn)不管是終端用戶、OEM廠商，還是自動(dòng)駕駛方案開(kāi)發(fā)商來(lái)看，都是需要去兼顧的。

既然是量產(chǎn)車(chē)型，量產(chǎn)的場(chǎng)景一定是車(chē)規(guī)級(jí)的。在大規(guī)模量產(chǎn)的情況下，成本要做到最終的終端用戶能夠接受的水平。其中性能可以做一些轉(zhuǎn)化，因?yàn)楸旧硇阅芨诵牡倪€是要去滿足安全、滿足功能。如果說(shuō)直接去討論這三者有沒(méi)有排序，有沒(méi)有取舍，我覺(jué)得其實(shí)是沒(méi)有的，因?yàn)槎己苤匾?/p>

我們?nèi)?shí)現(xiàn)這個(gè)不可能的三角，是希望助力激光雷達(dá)市場(chǎng)和自動(dòng)駕駛賽道能夠達(dá)到市場(chǎng)的預(yù)期，共同把市場(chǎng)做的越來(lái)越大，普及率越來(lái)越高。當(dāng)然，這是宏觀層面的，具體到每一個(gè)場(chǎng)景下，其實(shí)很重要的一件事情就是去做需求分析。不管是低速的L4還是高速的乘用車(chē)ADAS的場(chǎng)景，我們目前在跟客戶一起合作過(guò)程當(dāng)中，一個(gè)非常寶貴的價(jià)值就在于如何把激光雷達(dá)這個(gè)產(chǎn)品定義好。

并不像早些年，大家在比拼產(chǎn)品參數(shù)，這不是根本性的需求。最重要的還是一起去跟客戶去定義產(chǎn)品、定義功能，我們究竟在什么樣的ADAS或者是L4的場(chǎng)景下需要多高的分辨率，多遠(yuǎn)的探測(cè)距離，這個(gè)一定是有科學(xué)而且是合理的邏輯分析以及試驗(yàn)驗(yàn)證能夠得到一些結(jié)論的。在此基礎(chǔ)上我們?cè)偃?yōu)化結(jié)構(gòu)方案，來(lái)保證低成本和車(chē)規(guī)，這個(gè)是我們過(guò)去在做的事。目前跟客戶也是不斷去互動(dòng)，不斷去提升。

確實(shí)我們?cè)谀壳翱磥?lái)，以及對(duì)未來(lái)前瞻性的判斷，圖像融合應(yīng)該能夠進(jìn)一步提升感知層的綜合性能，同時(shí)還能夠兼顧車(chē)規(guī)、成本等關(guān)鍵的客戶需求。

您提出激光雷達(dá)3.0時(shí)代的概念，那么和大家暢想一下激光雷達(dá)4.0時(shí)代是什么樣的？

我先挑戰(zhàn)一下您的問(wèn)題，因?yàn)榻K局這個(gè)概念很好。但是我想說(shuō)的是，終局是一個(gè)思考問(wèn)題的方式，而不是一個(gè)思考問(wèn)題的結(jié)論，并不是一個(gè)答案。我們是長(zhǎng)遠(yuǎn)的，更以終局的邏輯和心態(tài)去看待問(wèn)題、分析問(wèn)題。但是我一定要找到一個(gè)最終的解，這也不現(xiàn)實(shí)。所以終局也要定義好在什么范圍內(nèi)，在什么尺度下我們看終局是什么。您提到終局，我稍微對(duì)這個(gè)概念做一個(gè)回應(yīng)。

關(guān)于本身3.0，目前我們是行業(yè)的先驅(qū)者，本身我們硬件級(jí)圖像前融合這個(gè)技術(shù)也是業(yè)內(nèi)獨(dú)家的產(chǎn)品，未來(lái)我們?nèi)沃囟肋h(yuǎn)，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間去和用戶共同探索如何上車(chē)，如何整合產(chǎn)業(yè)鏈，如何整合整個(gè)生態(tài)，去把不同的傳感器去更好地融合在一起。

對(duì)于4.0，咱們朝更遠(yuǎn)的去看，這個(gè)角度絕對(duì)沒(méi)有問(wèn)題，但是今天要給出一個(gè)非常明確的答案還是非常困難的。我稍微探索性的暢想一下，也許會(huì)是一個(gè)更加廣泛，更加廣義的融合，這個(gè)也是一種可能，我們也許會(huì)增加更多的傳感器在一起，也許會(huì)把補(bǔ)盲雷達(dá)，或者是主雷達(dá)、前向雷達(dá)都可以更好的集成到一個(gè)產(chǎn)品中，或者是一個(gè)硬件架構(gòu)中，這可能是一個(gè)趨勢(shì)。

另外一個(gè)方向，我想到的可能是人眼和人腦一體化的感知系統(tǒng)，也許我們的傳感器會(huì)更加智能化。我們的感知算力層面、算法層面，甚至是決策層面也會(huì)走向前端，會(huì)是一種更加智能化的方式去在前端解決很多決策的問(wèn)題，或者是安全性的問(wèn)題。我覺(jué)得大概有這樣一些idea，但是下一代具體是什么形式還需要一些時(shí)間和工作跟行業(yè)一起去探索。

審核編輯 ：李倩