隨著激光雷達(dá)的裝車(chē)，筆者發(fā)現(xiàn)，大家在使用激光雷達(dá)時(shí)，仍然存在諸多問(wèn)題。那么，如何正確使用激光雷達(dá)，已然成為自動(dòng)駕駛行業(yè)值得思考的問(wèn)題。

首先，筆者歸納整理了一些行業(yè)內(nèi)在激光雷達(dá)使用過(guò)程中存在的5個(gè)方面的問(wèn)題，包括缺乏統(tǒng)一的車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、場(chǎng)景應(yīng)用問(wèn)題、產(chǎn)品的耐久性與可靠性問(wèn)題、產(chǎn)品售后服務(wù)問(wèn)題、環(huán)境安全問(wèn)題。

其次，筆者提出了5個(gè)關(guān)于正確使用激光雷達(dá)的方法，包括選擇合適的產(chǎn)品和激光雷達(dá)廠(chǎng)商、選擇合適的安裝位置與數(shù)量、提升設(shè)備耐久性、提高不同場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)采集效率、配合使用短距激光雷達(dá)。

1. 激光雷達(dá)使用過(guò)程中存在的問(wèn)題

筆者按照激光雷達(dá)當(dāng)前存在的主要問(wèn)題及未來(lái)量產(chǎn)后可能存在的問(wèn)題，依次整理了激光雷達(dá)在產(chǎn)品的合規(guī)性、應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)品使用、產(chǎn)品售后服務(wù)、環(huán)境安全5個(gè)方面中存在的問(wèn)題。

1）缺乏統(tǒng)一的車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

目前，市場(chǎng)上的激光雷達(dá)廠(chǎng)商基于不同的技術(shù)路線(xiàn)，推出了不同參數(shù)指標(biāo)及應(yīng)用場(chǎng)景的激光雷達(dá)產(chǎn)品。根據(jù)細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景下差異化的感知功能需求，主機(jī)廠(chǎng)及自動(dòng)駕駛解決方案商等不同類(lèi)型客戶(hù)的需求也存在著差異化。何種激光雷達(dá)的技術(shù)路線(xiàn)才是今后最理想的技術(shù)路線(xiàn)？行業(yè)內(nèi)始終未形成統(tǒng)一的車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)缺少統(tǒng)一的測(cè)試技術(shù)、測(cè)試流程、測(cè)試指標(biāo)、測(cè)試工具等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

亮道智能CEO劇學(xué)銘也曾在公開(kāi)場(chǎng)合提到，主機(jī)廠(chǎng)在做激光雷達(dá)硬件評(píng)估過(guò)程中還存在很多難點(diǎn)，不同企業(yè)的測(cè)試方法和測(cè)試指標(biāo)存在很大的差異，得出的測(cè)試結(jié)論也有很大的差別。

筆者還認(rèn)為，激光雷達(dá)供應(yīng)商雖然也會(huì)做一些基礎(chǔ)性能指標(biāo)測(cè)試，但這種測(cè)試存在著些許的主觀性，展現(xiàn)出來(lái)的往往是近乎完美的產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)，缺少一些特殊應(yīng)用場(chǎng)景下的測(cè)試，比如城區(qū)場(chǎng)景下的感知能力等。

2）場(chǎng)景應(yīng)用問(wèn)題

每一種傳感器基于各自的性能特點(diǎn)，都有其適合的應(yīng)用場(chǎng)景。激光雷達(dá)的應(yīng)用能讓數(shù)據(jù)融合更加容易，并使感知的可靠性提高。對(duì)此，均勝電子副總裁郭繼舜解釋道：“每種傳感器都存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)，沒(méi)有任何一個(gè)傳感器可以獨(dú)立覆蓋所有場(chǎng)景。在這種情況下，即使激光雷達(dá)已經(jīng)具備前裝量產(chǎn)的條件，大家也沒(méi)有放棄攝像頭或者毫米波雷達(dá)，而是盡可能使用充分異構(gòu)的傳感器方案進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，通過(guò)多種傳感器去做交叉驗(yàn)證，從而使自動(dòng)駕駛車(chē)輛的感知能力得到進(jìn)一步的增強(qiáng)?！?/p>

由此看來(lái)，激光雷達(dá)必然不可能覆蓋所有場(chǎng)景，比如雨霧雪氣候環(huán)境等，這些場(chǎng)景就需要配合攝像頭或者毫米波雷達(dá)一同使用。除此以外，激光雷達(dá)還有哪些應(yīng)用場(chǎng)景不適合使用呢？

某L4自動(dòng)駕駛公司資深從業(yè)者說(shuō)道：“在城區(qū)場(chǎng)景下，激光雷達(dá)的依賴(lài)度相對(duì)較高，因?yàn)槌鞘新访娴闹苓叚h(huán)境重復(fù)度不高，可以獲取很多信息。但是在港口、高速等場(chǎng)景下，效果并不理想。比如在港口場(chǎng)景下，道路兩邊大都是集裝箱，激光雷達(dá)發(fā)揮不了太大的作用。同樣在高速場(chǎng)景下，周邊的環(huán)境變化不大?！?/p>

除了在環(huán)境重復(fù)性較高場(chǎng)景下激光雷達(dá)感知效果不佳外，激光雷達(dá)在相關(guān)場(chǎng)景應(yīng)用上還存在哪些應(yīng)用痛點(diǎn)？

某科技品牌總監(jiān)說(shuō)：“車(chē)輛在高速行駛的狀態(tài)下，由于激光雷達(dá)的刷新幀率不高，處理數(shù)據(jù)的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，不易快速感知前方物體。再者，當(dāng)前市場(chǎng)上的激光雷達(dá)產(chǎn)品能做到10%反射率下探測(cè)距離達(dá)到200米的并不多，即使探測(cè)距離能達(dá)到200米，該處的線(xiàn)數(shù)也很稀疏，很難有效地識(shí)別出物體?！?/p>

歸納來(lái)看，除了在一些惡劣天氣、沙塵等氣候環(huán)境下不能正常使用外，激光雷達(dá)也不能在一些重復(fù)性較高的場(chǎng)景下使用，而在低速、多變的城區(qū)場(chǎng)景下，激光雷達(dá)的使用效果會(huì)更好。此外，激光雷達(dá)在高速場(chǎng)景下使用效果也并不理想，主要問(wèn)題在于：一方面，車(chē)速過(guò)快、刷新幀率低導(dǎo)致無(wú)法快速對(duì)前方物體作出反應(yīng)；另一方面，距離越遠(yuǎn)的話(huà)，點(diǎn)云越是稀疏，識(shí)別能力也會(huì)下降。

3）產(chǎn)品的耐久性與可靠性問(wèn)題

近幾年，激光雷達(dá)正逐漸實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn)，但在缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量認(rèn)證測(cè)試前提下，不少激光雷達(dá)其實(shí)屬于“帶病上車(chē)”。在經(jīng)歷相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景的測(cè)試后，不少問(wèn)題在使用過(guò)程中也逐漸暴露出來(lái)，筆者整理了幾個(gè)產(chǎn)品性能方面的問(wèn)題：

第一，可靠性問(wèn)題。激光雷達(dá)是一種高精度產(chǎn)品，會(huì)比較“嬌貴”，這會(huì)影響產(chǎn)品的耐久性。

某L4自動(dòng)駕駛企業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理說(shuō)：“從我們自身的感受來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)存在一些耐久性問(wèn)題，尤其是在使用了三個(gè)月甚至半年以后，這個(gè)問(wèn)題會(huì)更加凸顯。在我們拿到激光雷達(dá)產(chǎn)品后，從產(chǎn)品的官方參數(shù)來(lái)看，無(wú)論是測(cè)距能力、精度、角分辨率等參數(shù)，都體現(xiàn)出這是一款幾乎完美的產(chǎn)品。但當(dāng)你使用三個(gè)月甚至半年以后，它的部分性能就會(huì)下降，所以激光雷達(dá)產(chǎn)品對(duì)外公布的性能，或許無(wú)法貫穿整個(gè)生命周期?！?/p>

第二，功耗問(wèn)題。激光雷達(dá)的功耗越高，能量的利用率就越低，從而會(huì)影響整車(chē)的續(xù)航，還會(huì)增加設(shè)備的散熱難度。

激光雷達(dá)收發(fā)電子模塊的功耗遠(yuǎn)大于掃描機(jī)械模塊。主要是因?yàn)殡娮幽K需要每秒在百萬(wàn)次的量級(jí)上發(fā)射和接收光，并且每次收發(fā)都要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的模擬和數(shù)字電路的處理把它轉(zhuǎn)化為3D點(diǎn)云信號(hào)，也就是說(shuō)大部分的功耗來(lái)自于激光的收發(fā)模塊。

某激光雷達(dá)廠(chǎng)商也曾在其激光雷達(dá)發(fā)布會(huì)上提到，市場(chǎng)上的激光雷達(dá)發(fā)射模塊的光電轉(zhuǎn)化效率通常小于10%，而電轉(zhuǎn)光的效率越低，就會(huì)導(dǎo)致功耗越大。對(duì)于光電轉(zhuǎn)化效率低的原因，探維科技的品牌總監(jiān)張立辰解釋道：“一方面與激光器供應(yīng)商的技術(shù)成熟度有關(guān)；另一方面是激光雷達(dá)自身的工程設(shè)計(jì)原因，比如內(nèi)部的折射次數(shù)等。”

再者，功耗與激光器的功率也相關(guān)，單個(gè)激光器的功率越大，激光雷達(dá)的探測(cè)距離也越遠(yuǎn)，例如1550nm波長(zhǎng)的激光雷達(dá)（如Luminar Iris）。由于光纖發(fā)射器功率高，雖然大幅提升了探測(cè)距離、分辨率，并提高信噪比，但是功耗也大幅提升了。

第三，熱管理問(wèn)題。激光雷達(dá)主要可分為加熱管理和散熱管理。

在加熱管理方面，主要是應(yīng)對(duì)惡劣的氣候環(huán)境，比如極低的氣溫、雨霧等天氣，會(huì)導(dǎo)致激光雷達(dá)的表面被雨霧、冰雪、冰霜所覆蓋，影響激光信號(hào)的正常使用，這時(shí)候就需要設(shè)備的加熱功能。在一些北方極低氣溫區(qū)域，激光雷達(dá)因?yàn)闊o(wú)法實(shí)現(xiàn)“冷啟動(dòng)”，導(dǎo)致無(wú)法正常使用，所以也需要加熱管理。

在散熱管理方面，比如車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間停在室外高溫環(huán)境下，裝在車(chē)體外部的激光雷達(dá)會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間太陽(yáng)暴曬，使得設(shè)備溫度快速上升，從而造成內(nèi)部零部件的損毀。

第四，表面清潔問(wèn)題。激光雷達(dá)視窗表面的清潔問(wèn)題比較嚴(yán)重，因?yàn)榧す饫走_(dá)本身的精度比較高，表面的污漬一定會(huì)影響設(shè)備的數(shù)據(jù)收集效果。

國(guó)內(nèi)外的激光雷達(dá)廠(chǎng)商也在這方面也做了相關(guān)設(shè)計(jì)，比如法雷奧的everView傳感器清潔系統(tǒng)，據(jù)悉該系統(tǒng)每次清潔僅需25毫升清潔液，而其他手動(dòng)清潔系統(tǒng)在使用時(shí)每次需要100毫升清潔液。華為在發(fā)布其首款激光雷達(dá)產(chǎn)品時(shí)，也公布了自主設(shè)計(jì)的智能清洗風(fēng)洞系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)在130km/h行駛狀態(tài)下激光雷達(dá)的清洗功能。

從產(chǎn)品可靠性角度來(lái)看，產(chǎn)品的耐久性、功耗、熱管理、清潔問(wèn)題，都與產(chǎn)品自身的性能有關(guān)。憑借著國(guó)內(nèi)寬松的政策環(huán)境，激光雷達(dá)先實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模上車(chē)，但汽車(chē)產(chǎn)品始終是安全為先，仍然需要把可靠性作為第一標(biāo)準(zhǔn)。

4）產(chǎn)品售后服務(wù)問(wèn)題

整個(gè)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期，對(duì)于出現(xiàn)的產(chǎn)品性能上和質(zhì)量上的問(wèn)題，激光雷達(dá)廠(chǎng)商缺乏相應(yīng)的技術(shù)支持與完善的質(zhì)保體系。

某L4自動(dòng)駕駛公司資深從業(yè)者說(shuō)道：“我們會(huì)更多地關(guān)注產(chǎn)品的穩(wěn)定性，其中包含廠(chǎng)商對(duì)設(shè)備故障問(wèn)題的支持力度，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，廠(chǎng)商是否有技術(shù)團(tuán)隊(duì)快速響應(yīng)。比如某些國(guó)外的激光雷達(dá)公司為什么在國(guó)內(nèi)賣(mài)得不好，因?yàn)樗麄冊(cè)趪?guó)內(nèi)只有商務(wù)，技術(shù)支持力量非常弱，大部分的技術(shù)支持力量都在國(guó)外。而國(guó)內(nèi)的激光雷達(dá)廠(chǎng)商雖然有技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，但是大部分都鋪在主機(jī)廠(chǎng)的定點(diǎn)訂單上。比如有些有前裝量產(chǎn)訂單的激光雷達(dá)廠(chǎng)商，已經(jīng)被主機(jī)廠(chǎng)選定為供應(yīng)商，自然會(huì)把注意力集中在主機(jī)廠(chǎng)項(xiàng)目上，會(huì)配合主機(jī)廠(chǎng)做很多測(cè)試開(kāi)發(fā)工作，而對(duì)于中小客戶(hù)的關(guān)注自然不會(huì)太多?！?/p>

某L4自動(dòng)駕駛企業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理也補(bǔ)充道：“現(xiàn)在無(wú)論是乘用車(chē)還是商用車(chē)，所裝備的激光雷達(dá)的質(zhì)保期限都是8000-12000小時(shí)左右，而較為穩(wěn)定的機(jī)械式激光雷達(dá)，它的壽命也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到全生命周期。按照一天工作8小時(shí)計(jì)算，或許兩年不到，就已經(jīng)到了壽命極限。所以在產(chǎn)品已使用了兩年左右的時(shí)候，可能需要免費(fèi)給客戶(hù)換設(shè)備，但這產(chǎn)生的成本確實(shí)讓激光雷達(dá)廠(chǎng)商很難接受?！?/p>

當(dāng)前的激光雷達(dá)售后服務(wù)問(wèn)題主要集中在兩方面：一方面，當(dāng)前大部分激光雷達(dá)廠(chǎng)商前期規(guī)模不大，很難建立一支完善的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，也就無(wú)法服務(wù)多個(gè)客戶(hù)，更不用提去服務(wù)跨區(qū)域客戶(hù)；另一方面，產(chǎn)品的承諾質(zhì)保期限可能無(wú)法覆蓋產(chǎn)品的使用壽命期限，一旦保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)產(chǎn)品故障或質(zhì)量問(wèn)題，維修和更換產(chǎn)品的成本會(huì)非常高。

5）環(huán)境安全問(wèn)題

大規(guī)模量產(chǎn)裝車(chē)之后，激光雷達(dá)的環(huán)境安全問(wèn)題也不容小覷：一方面，激光雷達(dá)相互之間對(duì)射產(chǎn)生的串?dāng)_，會(huì)形成噪點(diǎn)；另一方面，是激光雷達(dá)引起的人眼安全問(wèn)題。

關(guān)于串?dāng)_問(wèn)題，某L4自動(dòng)駕駛企業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理稱(chēng)：“目前有限的激光密度不會(huì)引起明顯的串?dāng)_問(wèn)題。但當(dāng)滿(mǎn)大街的車(chē)輛都配置激光雷達(dá)時(shí)，串?dāng)_問(wèn)題會(huì)是一個(gè)比較大的隱患?！?/p>

此外，對(duì)于人眼安全問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為1550nm波長(zhǎng)比905nm波長(zhǎng)會(huì)更安全。對(duì)于這個(gè)觀點(diǎn)，主要原理是：905nm激光為近紅外光，會(huì)穿透角膜、晶狀體，并到達(dá)視網(wǎng)膜，容易造成人眼損傷的風(fēng)險(xiǎn)；而1550nm激光為遠(yuǎn)紅外光，可被前房中的房水吸收，不會(huì)照射到視網(wǎng)膜上。從這方面來(lái)看，1550nm波長(zhǎng)的激光雷達(dá)確實(shí)優(yōu)于905nm波長(zhǎng)，起碼在過(guò)車(chē)規(guī)方面，這是很有說(shuō)服力的一點(diǎn)。

圖：1550nm波長(zhǎng) VS 905nm波長(zhǎng)的激光穿過(guò)眼球的示意圖

（藍(lán)線(xiàn)代表：905nm；紅線(xiàn)代表1550nm，圖片來(lái)源：公開(kāi)信息）

但筆者也在思考，1550nm波長(zhǎng)的激光真的對(duì)人眼毫無(wú)傷害嗎？從公開(kāi)的資料顯示，根據(jù)不同波長(zhǎng)范圍，損傷的部位及損傷程度是不同的，具體的結(jié)論如下：

近紅外（780-1400 nm）大部分輻射被傳輸?shù)揭暰W(wǎng)膜，過(guò)度暴露可能導(dǎo)致閃光失明或視網(wǎng)膜灼傷和病變。

遠(yuǎn)紅外（1400 nm-1 mm）大部分輻射被傳輸?shù)浇悄?，過(guò)度暴露于這些波長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致角膜燒傷。

表：不同波長(zhǎng)的激光對(duì)人眼的損傷

綜合來(lái)看，激光雷達(dá)的環(huán)境安全問(wèn)題是兩方面的：第一是車(chē)與車(chē)之間由激光的對(duì)射產(chǎn)生的串?dāng)_，但由于激光雷達(dá)尚處于前裝量產(chǎn)前的階段，并沒(méi)有實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證串?dāng)_帶來(lái)的影響程度；第二是車(chē)與人之間，1550nm波長(zhǎng)的激光雖然沒(méi)有穿透眼球直達(dá)視網(wǎng)膜，但是也會(huì)照射到角膜上，對(duì)角膜造成一定程度的損傷。如果有一天滿(mǎn)大街的自動(dòng)駕駛車(chē)輛都配有激光雷達(dá)的話(huà)，環(huán)境安全造成的危害必然會(huì)更大。

2. 正確使用激光雷達(dá)的方法

總結(jié)完激光雷達(dá)存在的5個(gè)方面的問(wèn)題，接下來(lái)筆者想分享一下，如何正確使用激光雷達(dá)？并且在使用過(guò)程中，需要注意哪些關(guān)鍵因素？

1）選擇合適的產(chǎn)品和激光雷達(dá)廠(chǎng)商

正確使用激光雷達(dá)的第一步，筆者認(rèn)為是先要選對(duì)產(chǎn)品和激光雷達(dá)廠(chǎng)商，比如產(chǎn)品是否符合車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)并且是否是未來(lái)主流的技術(shù)路線(xiàn)、激光雷達(dá)廠(chǎng)商是否有一定的技術(shù)實(shí)力和服務(wù)體系等等。具體來(lái)看：

第一，選擇主流技術(shù)路線(xiàn)且能過(guò)車(chē)規(guī)的產(chǎn)品。

某L4自動(dòng)駕駛企業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理說(shuō)道：“最關(guān)注兩方面：一方面，該產(chǎn)品是否是當(dāng)前主流的技術(shù)路線(xiàn)，比如混合固態(tài)的MEMS、固態(tài)的1550nm以及禾賽的收發(fā)芯片化，這幾種都是未來(lái)的一些主流方向，會(huì)成為整套解決方案的亮點(diǎn)；另一方面，是該產(chǎn)品能否過(guò)車(chē)規(guī)，因?yàn)檐?chē)規(guī)級(jí)是對(duì)產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性的保證，并且在工藝上也能有一定的保障?！?/p>

第二，選擇多個(gè)激光雷達(dá)廠(chǎng)商。

筆者認(rèn)為，首先，每一家都有自己的研發(fā)技術(shù)方向，哪種技術(shù)路線(xiàn)是最終的方向，市場(chǎng)目前也沒(méi)有給出確切的答案，每個(gè)激光雷達(dá)的客戶(hù)都需要盡可能地防止自己錯(cuò)失正確的技術(shù)路線(xiàn)方向；

其次，對(duì)于大部分的自動(dòng)駕駛初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，前期可能只是Demo階段，這對(duì)于激光雷達(dá)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，即使這些初創(chuàng)企業(yè)后期有一些可落地的項(xiàng)目，但是吸引力必然還是會(huì)小于主機(jī)廠(chǎng)的訂單。那對(duì)于這些企業(yè)來(lái)說(shuō)，將得不到很好的支持。同時(shí)，因?yàn)榇蟛糠殖鮿?chuàng)企業(yè)還是場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)型為主，不同場(chǎng)景下，需要對(duì)傳感器做大量的可靠性認(rèn)證，才可能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的項(xiàng)目落地。

某位自動(dòng)駕駛細(xì)分場(chǎng)景行業(yè)的專(zhuān)家說(shuō)道：“我們不會(huì)把自己捆綁在一家激光雷達(dá)廠(chǎng)商身上?！?/p>

這一點(diǎn)對(duì)于主機(jī)廠(chǎng)前裝量產(chǎn)的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)也是如此，考慮到產(chǎn)品供應(yīng)鏈的安全性，選擇多家激光雷達(dá)廠(chǎng)商還是有必要的。

第三，選擇可靠且具備完善的售后服務(wù)體系的激光雷達(dá)廠(chǎng)商。

客戶(hù)在選擇激光雷達(dá)廠(chǎng)商前，也會(huì)需要做一個(gè)詳細(xì)的盡調(diào)，包括公司的專(zhuān)利、技術(shù)研發(fā)實(shí)力、產(chǎn)能狀況、產(chǎn)品的可靠性、服務(wù)體系等等。無(wú)論是初創(chuàng)的自動(dòng)駕駛公司還是已然成熟的主機(jī)廠(chǎng)，在保證產(chǎn)品具備可靠性的基礎(chǔ)上，都應(yīng)選擇能提供優(yōu)質(zhì)售后服務(wù)的激光雷達(dá)供應(yīng)商。對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，大部分都是細(xì)分場(chǎng)景解決方案企業(yè)，他們也會(huì)面對(duì)自己的客戶(hù)，如果激光雷達(dá)出現(xiàn)故障而沒(méi)有及時(shí)得到技術(shù)支持，必然會(huì)影響他們的品牌形象。對(duì)于主機(jī)廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，若已出售車(chē)輛上的激光雷達(dá)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就可能面臨車(chē)輛召回的風(fēng)險(xiǎn)，這種傷害會(huì)更大。

2）選擇合適的安裝位置與數(shù)量

目前，激光雷達(dá)上裝的具體位置存在很大的差異，比如車(chē)頂上方、車(chē)前燈兩側(cè)、車(chē)尾等。那具體裝在哪個(gè)位置合適以及裝多少顆？如何做設(shè)備的后期維護(hù)？這些問(wèn)題都是要考量的。

第一，一定程度上保證整體美觀度。美觀的整體外形設(shè)計(jì)與產(chǎn)品自身的造型是首要的考慮因素。

激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)的首要條件，一定是要保證車(chē)輛的外觀設(shè)計(jì)。某L4自動(dòng)駕駛企業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理憑借其多年在主機(jī)廠(chǎng)的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)道：“主機(jī)廠(chǎng)地位很強(qiáng)勢(shì)，對(duì)造型的要求也很高，激光雷達(dá)安裝的位置是由設(shè)計(jì)部和研發(fā)部協(xié)商的結(jié)果?！?/p>

除了保證車(chē)輛的整體外觀設(shè)計(jì)外，由于每款激光雷達(dá)產(chǎn)品的造型不同，致使可供安裝的位置也有不同。這位產(chǎn)品經(jīng)理繼續(xù)說(shuō)道：“每家激光雷達(dá)廠(chǎng)商的產(chǎn)品形狀、大小都是不同的，比如速騰的M1安裝在前擋風(fēng)玻璃上方會(huì)更好。但如果前擋風(fēng)玻璃上方?jīng)]有相應(yīng)的域控制器的話(huà)，那這個(gè)位置也不允許安裝，或許會(huì)安放在車(chē)前燈下方兩側(cè)。

從現(xiàn)存的激光雷達(dá)上裝情況來(lái)看，安裝在車(chē)頂上方的激光雷達(dá)，其形狀普遍具備長(zhǎng)而扁的特征，這類(lèi)形狀更適合安裝在車(chē)前擋上方，比如Luminar Iris這款產(chǎn)品體積足夠小，更易于集成在車(chē)前擋上方。安裝在車(chē)前燈兩側(cè)或者保險(xiǎn)杠中部的激光雷達(dá)，體積相對(duì)較大（尤其是高度較高），比如大疆的HAP，若是安裝在車(chē)前擋上方，容易破壞車(chē)輛整體的美觀度，所以更適合安裝在車(chē)前燈兩側(cè)。

表：部分激光雷達(dá)的代表車(chē)型和安裝位置

激光雷達(dá)產(chǎn)品	代表車(chē)型（安裝位置）	激光雷達(dá)產(chǎn)品圖片
Luminar（Iris）	上汽R7（車(chē)前擋上方）
大疆（HAP）	小鵬P5（車(chē)前燈兩側(cè)下方各1個(gè)）
圖達(dá)通（獵鷹）	蔚來(lái)ET7（車(chē)前擋上方）
華為（96線(xiàn)中長(zhǎng)距）	極狐阿爾法（保險(xiǎn)杠的中部以及兩側(cè)各1個(gè)）
速騰聚創(chuàng)（M1）	小鵬G9（車(chē)前燈兩側(cè)下方各1個(gè)）
資料來(lái)源：公開(kāi)信息整理

第二，不同位置實(shí)現(xiàn)不同功能。從功能的角度來(lái)說(shuō)，安裝在車(chē)前擋上方位置可以兼做感知和定位，而車(chē)前燈下方兩側(cè)的位置則更適合感知功能。

智加科技中國(guó)首席科學(xué)家崔迪瀟解釋道：“裝在什么位置，具體是看做什么功能。如果是要做感知，放在車(chē)前燈下方兩側(cè)位置更合適。如果是做定位，放在車(chē)前擋最上面會(huì)更好。放在最上面的激光雷達(dá)會(huì)看得更高更遠(yuǎn)，但這是一個(gè)相對(duì)的概念，取決于算法的需求。例如感知算法通常更關(guān)注路面上的動(dòng)態(tài)交通參與者，某些定位算法更關(guān)注路面之外的建筑物，兩類(lèi)算法的要求可以通過(guò)激光的不同安裝來(lái)分別滿(mǎn)足?！?/p>

探維科技品牌總監(jiān)張立辰繼續(xù)補(bǔ)充道：“激光雷達(dá)安裝在車(chē)前燈下方的位置，主要功能是補(bǔ)充或輔助性避障，但下方的位置存在無(wú)法避免的盲區(qū)問(wèn)題。而上方的位置可以是感知功能也可以是定位功能，但定位功能需要360°的信息，單顆半固態(tài)激光雷達(dá)必然不能實(shí)現(xiàn)定位功能?！?/p>

結(jié)合兩位專(zhuān)家的觀點(diǎn)，筆者認(rèn)為，激光雷達(dá)放在下方的話(huà)，兩顆激光雷達(dá)覆蓋的感知范圍也較大，其感知功能相對(duì)較強(qiáng)，可以更適合多變、復(fù)雜的城區(qū)場(chǎng)景；而放在上方的話(huà)，普遍是單顆激光雷達(dá)，市場(chǎng)上的普遍水平視場(chǎng)角在120°，可覆蓋的感知范圍必然不會(huì)比下方廣，但上方的激光雷達(dá)產(chǎn)品主要是1550nm的遠(yuǎn)距離產(chǎn)品（比如Luminar的Iris或者圖達(dá)通的獵鷹），視線(xiàn)能看得更遠(yuǎn)，更適合高速場(chǎng)景。

第三，場(chǎng)景需求決定安裝數(shù)量。安裝激光雷達(dá)的數(shù)量取決于需要滿(mǎn)足的感知范圍和場(chǎng)景功能。

越來(lái)越多的車(chē)輛開(kāi)始上裝激光雷達(dá)，有些車(chē)輛甚至多達(dá)4顆，那一輛自動(dòng)駕駛車(chē)輛上到底需要安裝多少顆激光雷達(dá)？對(duì)此，智加科技中國(guó)首席科學(xué)家崔迪瀟解釋道：“因?yàn)榧す饫走_(dá)自身的原理特性，所以導(dǎo)致了它無(wú)法做到所有的功能。那么單個(gè)激光雷達(dá)在使用過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，只有通過(guò)多個(gè)激光雷達(dá)才可以把自動(dòng)駕駛車(chē)輛需要的功能全部覆蓋。這也就是為什么高階的自動(dòng)駕駛功能需要裝這么多的激光雷達(dá)，甚至有些堆了四個(gè)激光雷達(dá)?！?/p>

從這一點(diǎn)上，筆者也在思考：是不是裝的越多越好？而在這種趨勢(shì)下，會(huì)不會(huì)引起激光雷達(dá)數(shù)量的軍備競(jìng)賽？均勝電子副總裁郭繼舜解釋道：“在成本允許的前提下，安裝激光雷達(dá)必然能夠提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和自動(dòng)駕駛的安全性，至于裝多少顆，主要取決于需要增加的具體功能。至于軍備競(jìng)賽的說(shuō)法，現(xiàn)階段遠(yuǎn)遠(yuǎn)還沒(méi)有來(lái)臨。哪怕軍備競(jìng)賽真的到來(lái)，規(guī)?；矔?huì)帶來(lái)成本的下降?！?/p>

總的來(lái)說(shuō)，一款激光雷達(dá)無(wú)論裝在車(chē)前后四角還是車(chē)頂，單顆激光雷達(dá)都無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)輛安全行駛的要求。出于這點(diǎn)考慮，市場(chǎng)上大部分中短距離激光雷達(dá)都是安裝2個(gè)及以上，以求獲得更廣的視野范圍，并且主要是前向方向。

對(duì)此，某L4自動(dòng)駕駛公司資深從業(yè)者解釋道：“大家都在做前裝量產(chǎn)，所以才盡可能拋棄機(jī)械式激光雷達(dá)，而做一些內(nèi)嵌式的激光雷達(dá)。但是內(nèi)嵌式的激光雷達(dá)水平視場(chǎng)角必然不會(huì)達(dá)到360°，比如大疆的HAP和速騰的M1，水平視場(chǎng)角都為120°，相對(duì)機(jī)械式的激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，它們的視場(chǎng)角很小，所以使得車(chē)輛需要裝多個(gè)激光雷達(dá)。”

第四，做好后期維護(hù)。從后期的維護(hù)角度來(lái)說(shuō)，安裝在不同位置實(shí)現(xiàn)清洗、防撞、熱管理等功能的難易度不同。

安裝在上方，好處是易清洗、防撞，但不易做熱管理。裝在車(chē)燈下方的位置的話(huà)，最大的缺點(diǎn)是容易被撞，一旦被撞設(shè)備幾乎無(wú)法維修，而更換的成本會(huì)很高。也有一些車(chē)企選擇裝在車(chē)燈附近的進(jìn)氣格柵內(nèi)，總體來(lái)看，這是最不理想的位置，容易被撞，還不容易清洗。

圖：部分車(chē)型中進(jìn)氣格柵的安裝位置

（圖片來(lái)源：公開(kāi)信息）

3）優(yōu)化工作時(shí)間、降低功耗，提升設(shè)備耐久性

上文中也提到了激光雷達(dá)的耐久性問(wèn)題比較突出，但可以從優(yōu)化工作時(shí)間與降低功耗兩個(gè)角度，提升激光雷達(dá)的耐久性，減少維修和更換的成本。

首先，對(duì)于乘用車(chē)來(lái)說(shuō)，可以在非工作時(shí)間內(nèi)讓設(shè)備“休息”，提升設(shè)備的耐久性。

某自動(dòng)駕駛初創(chuàng)企業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理說(shuō)道：“商用車(chē)的激光雷達(dá)使用壽命相對(duì)乘用車(chē)來(lái)說(shuō)會(huì)更短，因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)長(zhǎng)的原因，激光雷達(dá)需要始終保持運(yùn)行狀態(tài)。但乘用車(chē)并不需要24小時(shí)全天候的工作，可以有效地降低激光雷達(dá)使用時(shí)間，在某個(gè)不需要激光雷達(dá)場(chǎng)景的條件下，可以適當(dāng)?shù)年P(guān)閉激光雷達(dá)，通過(guò)電源管理的方式，實(shí)現(xiàn)使用時(shí)間的優(yōu)化。”

其次，從軟硬件兩個(gè)角度，降低激光雷達(dá)的功耗問(wèn)題。

從硬件的角度來(lái)看，探維科技品牌總監(jiān)張立辰告訴《九章智駕》：“后裝市場(chǎng)的話(huà)，通過(guò)改善外殼材質(zhì)、顏色、體積、或加裝排熱風(fēng)扇的方式，改善功耗問(wèn)題；前裝市場(chǎng)的話(huà)，主要依靠主機(jī)廠(chǎng)或者tier 1去設(shè)計(jì)激光雷達(dá)產(chǎn)品的體積和安裝位置，從而改善功耗問(wèn)題。”

從軟件的角度來(lái)看，某傳感器行業(yè)專(zhuān)家提道：“可以通過(guò)優(yōu)化芯片架構(gòu)、優(yōu)化算法的方式降低功耗?！?/p>

優(yōu)化工作時(shí)間和降低功耗是提升激光雷達(dá)耐久性的最基礎(chǔ)的方式，除此以外，熱管理功能也會(huì)是提升功耗的一種方式，但熱管理主要是針對(duì)極端環(huán)境而言，并不是一個(gè)共性問(wèn)題。

4）提高不同場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)采集效率

提高激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)采集效率，減少重復(fù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)采集工作，關(guān)注更有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

某自動(dòng)駕駛初創(chuàng)企業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理說(shuō)道：“如果車(chē)輛一直在某一個(gè)相同區(qū)域內(nèi)行駛，數(shù)據(jù)的重復(fù)度會(huì)比較高，無(wú)用的數(shù)據(jù)就會(huì)過(guò)多，最終只能得到重復(fù)累加的數(shù)據(jù)。相對(duì)于此，更應(yīng)該搜集算法遇到問(wèn)題時(shí)候的數(shù)據(jù)，比如在這前后十分鐘或者五分鐘的數(shù)據(jù)，這類(lèi)稀缺的數(shù)據(jù)是對(duì)算法訓(xùn)練最有價(jià)值的數(shù)據(jù)。”

筆者認(rèn)為能做到高效的數(shù)據(jù)采集，首先是場(chǎng)景的選擇，比如高速場(chǎng)景下采用ROI功能，動(dòng)態(tài)調(diào)整激光雷達(dá)的角分辨率，將感知區(qū)域集中在車(chē)輛前方，增加前方重點(diǎn)區(qū)域的點(diǎn)云密度；其次是激光雷達(dá)自身算法的優(yōu)化，通過(guò)不斷地?cái)?shù)據(jù)積累，過(guò)濾掉工況下的重復(fù)信息。

5） 配合短距激光雷達(dá)會(huì)更好

筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前市場(chǎng)上新推出了多款短距激光雷達(dá)，從市場(chǎng)上現(xiàn)已公布的一些產(chǎn)品數(shù)據(jù)來(lái)看，短距激光雷達(dá)覆蓋了各種不同的掃描技術(shù)路線(xiàn)，包括MMT、Flash、機(jī)械式，主要的特點(diǎn)是測(cè)距相對(duì)較短，一般為50米范圍以?xún)?nèi)。

這不禁讓筆者產(chǎn)生了一個(gè)思考，為何需要短距激光雷達(dá)？在如此短的距離內(nèi)，短距激光雷達(dá)的主要優(yōu)勢(shì)是什么？

表：部分短距激光雷達(dá)產(chǎn)品信息整理

圖：QT128探測(cè)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的乒乓球

(圖片來(lái)源：https://mp.weixin.qq.com/s/ciV0BqYNgKahEfdXtQjHeA)

智加科技中國(guó)首席科學(xué)家崔迪瀟介紹說(shuō)：“短距激光雷達(dá)的使用與場(chǎng)景有一定相關(guān)性，主要是用于相對(duì)低速的環(huán)境下。要實(shí)現(xiàn)高階的自動(dòng)駕駛功能，就必須依靠更多種類(lèi)的激光雷達(dá)。有些場(chǎng)景下可能只有兩層冗余，這必然不能滿(mǎn)足高階自動(dòng)駕駛的冗余需求，所以才會(huì)有了短距激光雷達(dá)。從功能上來(lái)說(shuō)，短距激光雷達(dá)有效覆蓋范圍只有50米，所以它對(duì)定位不一定有用，只有補(bǔ)盲作用。”

除了激光雷達(dá)主要的探距功能外，短距激光雷達(dá)主要是起到了補(bǔ)盲雷達(dá)的作用，通常安裝在車(chē)頭、車(chē)前后四角、左右兩側(cè)等位置。

但如果只是補(bǔ)盲的話(huà)，為何不直接采用攝像頭或者毫米波雷達(dá)？

某自動(dòng)駕駛資深從業(yè)者解釋道：“短距激光雷達(dá)功率相對(duì)較小，成本也會(huì)較低。比如在泊車(chē)環(huán)境下，單目攝像頭的深度信息相對(duì)較弱，但通過(guò)短距的激光雷達(dá)可以補(bǔ)充這些深度信息，能幫助車(chē)輛獲取與障礙物的距離信息，這是它的重要功能之一?！?/p>

綜合來(lái)看，短距激光雷達(dá)具備低成本、低功率、寬視場(chǎng)角等特征。相比于長(zhǎng)距激光雷達(dá)而言，短距激光雷達(dá)需要解決的并不是更遠(yuǎn)處的場(chǎng)景，而是近處的場(chǎng)景，比如在城區(qū)環(huán)境下，車(chē)輛往往只處于低速環(huán)境下，并不需要特別關(guān)心150米甚至200米以外的環(huán)境信息。相比于其他傳感器，短距激光雷達(dá)對(duì)于近處的補(bǔ)盲效果會(huì)更好，既彌補(bǔ)了毫米波對(duì)于金屬的不夠敏感，也彌補(bǔ)了視覺(jué)對(duì)于光照的影響，同時(shí)短距雷達(dá)的位置，一般也會(huì)覆蓋攝像頭的感知范圍，可以實(shí)現(xiàn)多傳感器的融合異構(gòu)方案。

激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)后，使用過(guò)程中暴露出的問(wèn)題也慢慢浮出水面。第一，統(tǒng)一的車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是激光雷達(dá)亟須解決的首要問(wèn)題；第二，在一些特定場(chǎng)景下，如雨霧雪等氣候環(huán)境下或者重復(fù)性較高的場(chǎng)景下，激光雷達(dá)的使用效果會(huì)大打折扣；第三，激光雷達(dá)在使用層面，產(chǎn)品的耐久性和可靠性問(wèn)題也很突出，無(wú)法覆蓋產(chǎn)品承諾的生命周期；第四，激光雷達(dá)廠(chǎng)商的售后服務(wù)體系也尚未成熟，現(xiàn)有的售后服務(wù)水平很難滿(mǎn)足行業(yè)后期的大規(guī)模量產(chǎn)；第五，未來(lái)的環(huán)境安全問(wèn)題也值得重視，尤其是在激光相互對(duì)射的串?dāng)_與人眼安全兩方面。

此外，筆者以一個(gè)使用者的角度總結(jié)了正確使用激光雷達(dá)的方法：第一，是需要選擇合適的產(chǎn)品和激光雷達(dá)廠(chǎng)商，包括產(chǎn)品是否符合車(chē)規(guī)要求、激光雷達(dá)廠(chǎng)商是否具備完善的售后服務(wù)等；第二，選擇合適的安裝位置與數(shù)量，包括安裝在不同位置主要的影響因素、安裝數(shù)量與場(chǎng)景和需要實(shí)現(xiàn)的功能之間的聯(lián)系等；第三，通過(guò)優(yōu)化工作時(shí)間、降低功耗，從而提升產(chǎn)品耐久性，增加產(chǎn)品的生命周期；第四，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整角分辨率的方式，實(shí)現(xiàn)ROI功能，提高某些場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)采集效率，比如高速場(chǎng)景下，可以重點(diǎn)關(guān)注車(chē)前方的行駛區(qū)域；第五，可以嘗試安裝短距激光雷達(dá)，其具備低成本、低功率、寬視場(chǎng)角等特征，同時(shí)可為車(chē)輛提供補(bǔ)盲的作用。

激光雷達(dá)使用過(guò)程中存在的問(wèn)題可能不止上述5點(diǎn)，隨著滲透率的逐步提升，相關(guān)問(wèn)題也會(huì)慢慢呈現(xiàn)出來(lái)。但筆者相信，國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛行業(yè)正在加快發(fā)展步伐，而激光雷達(dá)已成為高階自動(dòng)駕駛車(chē)輛必不可少的關(guān)鍵傳感器之一。

審核編輯 ：李倩