ET,意為 "Extremely Thin" 極致輕薄;25,則是它的高度(mm)。
作為禾賽首款以高度命名的激光雷達,ET25 最顯著的特點顯然就是——“薄”。相比于 AT128,ET25 只有約一半厚,從艙外到艙內,ET25 為什么要做的如此之薄呢?
薄,源于對安全和美觀的雙重需求
首先與大家分享一個關鍵的概念:KOZ。
所有集成于座艙上方的傳感器,需要與擋風玻璃之間留有一定的空間,這一空間被稱為 Keep Out Zone (KOZ)。
為保證傳感器的最優感知效果,KOZ 的最佳處理方式一般是封閉,也就是把攝像頭、激光雷達等傳感器給“包起來”。封閉區會從傳感器延展到玻璃上,如下圖。
這樣的設計具備兩個重要優勢:
第一,“密不透風”就能夠有效防水防塵。在需要進行清潔時,只需使用雨刮器便可快速高效地清理傳感器的視野。
第二,特殊的封閉材料可以減少雜散光干擾,盡可能地保證了感知的準確性。
艙內激光雷達 KOZ 示意
但是,艙內激光雷達的厚度與 KOZ 面積的大小成正比。比如,25 mm 厚的 ET25,與 45 mm 厚的其他激光雷達相比,其實際 KOZ 面積要小一倍以上。
25 mm 厚與 45 mm 厚激光雷達所需 KOZ 面積對比示意
由于傳感器支架置于駕駛員上方,KOZ 的尺寸越大,所占用駕駛員頭頂上方的座艙空間就越多,這可能會對駕駛員的視野和頭部空間的舒適性造成不利影響。特別是過大的 KOZ 封閉區域可能會在一定程度上遮擋駕駛員的視線,從而降低駕駛的安全性。
此外,KOZ 的存在對整車造型也有著不可忽視的影響。一般來說,座艙內的 KOZ 要求底部寬度最好不超過 30 cm,如果 KOZ 過大,支架投射在前擋風玻璃上形成的陰影面積也會相應增大,影響整車外觀的美感。
因此想要讓激光雷達入艙,薄,是第一步。
然而,實現超薄設計與超高性能兼顧并非易事。
薄意味著光學口徑(像掃描器、透鏡、視窗的高度等)難以做大,從而一定程度上限制了激光雷達測遠能力。就好像當我們在黑暗中使用手電筒時,如果光圈小,只有少量的光線能夠透過,則只能照亮身邊的一小片區域。但是,當光圈變大時,在同等功率下光線就能照得更遠。激光雷達也是類似的原理,也就是一定程度上,薄與測遠能力不可兼得。
要超薄還是要性能?ET25 不做選擇
智能手機在數年間的迭代中越來越輕薄,主要是通過其內部部件的高度集成、以及器件性能的提升來實現的,激光雷達也一樣。
ET25 采用了禾賽新一代的自研收發芯片,更先進的激光收發模塊使 ET25 接收芯片的靈敏度提升了數倍。針對于 10% 反射率的物體,將 905 nm 激光雷達的測距能力提升到了250 m 以上,即使是置于擋風玻璃后也可達225 m,點頻超過了300 萬每秒,最小分辨率僅為0.05° x 0.05°。以更小的收發芯片實現了相同視場角(FOV)下更強大的性能。
另外,禾賽改變了傳統的整機內部模塊布局設計,在布局方式上,進行了深入的思考和大膽的創新。對掃描器件、收發芯片、光學模組等各個方面進行了精細的調試,抽絲剝繭,推敲每個細節,形成了“極簡”架構方案,提升了系統的靈活性。甚至將高度和口徑幾乎做到了一比一的比例,沒有絲毫多余的空間,將每個器件的尺寸都做到了極致。
由此,“超薄”與“性能”不可兼得的矛盾被打破。這背后一方面也得益于禾賽在芯片化技術路線上實現了快速迭代,另一方面也彰顯了禾賽工程師對于制造工藝的深刻理解。ET25 “隱藏的藝術”,讓美觀與性能相輔相成。期待未來激光雷達技術持續迭代,以更靈活的方式滿足不同需求的挑戰。
責任編輯:彭菁
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原文標題:Lidar 輕科普 | 探索 ET25 超薄設計背后的奧秘
文章出處:【微信號:hesaitech_sh,微信公眾號:禾賽科技】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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