对话北醒CEO李远：512线并非激光雷达的极限

近日，北醒发布了512线车载激光雷达AD2，这是目前业内性能数据极为突出的激光雷达。也标志着车载激光雷达正式进入“512时代”。

官方介绍，AD2将于2023年实现量产交付，主要面向造车新势力、传统车厂、无人驾驶方案商三大群体。目前已获多个车型的定点，将由电子制造服务商Jabil代工量产。

目前业内在L2自动驾驶领域激光雷达，多为128线，北醒的512线给行业丢下一枚重磅炸弹。

那么，512线激光雷达对自动驾驶安全到底意味着什么？是如何实现的？如何做到性能、成本与可靠性的平衡？

针对以上问题，《圆周智行》对北醒CEO李远进行了深度访谈。

512线到底意味着什么？

先来看AD2的几项主要性能指标

最远探测距离：

200米@10%反射率

FoV：120°*25.6°

角分辨率：0.05°*0.05°

相较于市面上的主流机型，AD2的亮点主要有两点：512线束和全局高清。

线束与激光雷达接收的点云数量直接相关。通俗点讲，线束越高，扫描出来的点就越多，物体的轮廓描述越清晰。

那么，对自动驾驶来说，512线到底意味着什么？

北醒的答案是更安全。李远举了一个例子，当车辆以100km/h的车速行驶时，一个22cm小目标物（平放的轮胎高度）出现在路面中央。常规情况下，从发现目标物到刹停的极限刹车距离至少需要70m。而目前的128线激光雷达对小目标的有效探测识别距离只有31.5m。

李远称，如果将激光雷达垂直分辨率做到0.05°，即等效512线，就可以使有效探测识别距离提高至126米，那么智驾系统就可以提前2.1秒进行系统的决策、规划与控制。这段时间足够人类完成3到4个操作动作，从而避免安全事故的发生。

这里有一个需要注意的核心词汇“有效距离”，大白话讲就是激光雷达能够“看得出”物体是什么的距离。

激光雷达探测物体的过程如下，激光器发出光束，达到目标物上被反射回来，接收器接收到反射回来的光，经过解算生成点云信息，从而判定物体的类型给到决策系统。

512线不同之处在于，同等距离下，前者看到物体的轮廓更清晰。按照北醒的说法，以200米为界限，目前的128线在200米只能看到几个点，无法分清物体是什么，而512线基本可以看出物体的轮廓，再通过算法的处理，基本就能确定物体是什么，从而为决策系统争取更多反映时间。大白话说就是看得到和看得清的区别。

此外，北醒还强调，AD2的另一个优点就是“全局高清探测”，即整个120°水平视场范围内各个角度与区域都具备高分辨率，且整个视角内的高分辨率是连贯且平滑的，没有重叠、交错、缝隙等现象。

目前业内比较流行的就是ROI概念，即某一区域高精探测，类似于摄像头的聚焦。李远认为，全局高精探测更有利于识别物体的轮廓，让车辆提前做出反应。

那么，北醒是如何实现的？

北醒介绍，AD2内部有复杂的扫描系统控制程序。通过控制电机来匹配不同区域的扫描，来实现大区域范围内的高点云密度，便于识别目标物。

电机控制的核心在于精度和速度，即便短期内砸钱也没办法速成。李远介绍，北醒在2代激光雷达量产和大规模应用的基础上，并在严苛复杂的应用环境下久经考验，才能有如此技术和工程的积累。

凭借512线和全局高精探测，李远认为，AD2已经达到了现阶段激光雷达的性能天花板。

512线是如何实现的？

北醒的AD2通过4个阵列激光器来实现等效512的效果。

另外，在扫描方式上，AD2采用了2D扫描的方式，即在水平和垂直两个方向进行扫描，通过棱镜来改变激光的方向。而目前业内部分厂家采取的是一维扫描，即只有水平方向的扫描，垂直方向则依赖器件堆叠实现垂直视场角，只能是固定方向的扫描，也就无法改变线束。

此外，在激光接收方面，北醒也有创新。李远介绍，AD2采用多接收方式，就是接收器里面有一层中间件，专门接收强弱光信号，如果它判断这是弱光信号，就把强光屏蔽掉，只接收弱光信号；要是太近了，光太强就只开弱的接收器去接收；要是远距离信号太弱就开强的接收器接收，两个接收器同时工作，系统会自动判断到底接收哪个信号到系统里去。

这里的中间件可以理解成激光信号筛选器，北醒通过对不同的激光信号分别对应不同的算法处理，从而更好地进行物体识别。

另外一个就是关于激光雷达点云强度信息的优化。李远表示，强度信息作为点云的一个重要信息维度，对于目标物分割，提取有重要意义；而信号强度测不准产生的最典型原因是雷达对回波信号的检测判断出现误差。

因为不同目标物的特征（反射率、粗糙度等）使得回波的必须形状发生改变，有些展宽或者变形，这就要求雷达内部的回波信号的处理算法要做好，对于不同回波特征的信号都能比较准确的采样并结算，还原出准确时间，进而得到准确一致的距离值。

总结看来，北醒激光雷达实现512线既有扫描方式上的创新，又有对激光信号的分类处理，以及相应的软件算法的辅助。

如何平衡性能、成本、可靠性？

激光雷达考量的是综合指标，性能只是一方面。要上车，体积、成本、可靠性必须均衡。

理论而言，高性能就意味着高成本，但事实并非如此。李远介绍，北醒AD2已经达到了各方面的平衡。

成本方面，李远介绍，对比128线接收和发射器，AD2的体积缩小50%，成本降低40%。本身512线因为2D扫描技术，用的接收发射器件堆叠数少于128线，可以保证二者在同一纬度上竞争。

李远表示，目前AD2的成本可以控制在几千以内。

性能也是一方面，李远称，AD2的产品规格书中标的200米加了两个特别严苛的前提条件：10%的反射率；POD 90%。

目前看到128线的激光雷达绝大多数POD都是50%，表示200米是50%的概率能探测到，另外50%探测不到。北醒可以做到90%且是黑色物体能被探测到。

关于这一点，李远做了进一步解释，世间本没有颜色，没有红色，比如：看起来红色的衣服是因为它把580纳米红光反射回来，其他光都被吸收掉了，白色就是把所有过程的光反射出去了，其他的都会吸收。黑色一个也不反射，全吸收掉，所以激光学里才把黑色作为一个标准，拿反射率最低的东西作为参考物，看距离到底能照的多远。

在寿命方面，李远称，一般对激光雷达的寿命要求大概是12000个小时左右，按照平均每天4个小时的驾驶时间来计算，那汽车零部件就要满足10年的使用寿命。北醒512线激光雷达是完全可以达到的。

车企是否需要如此高线束的激光雷达？

目前业内有一种声音认为，激光雷达并非唯一传感器，现有的128线激光雷达与其他传感器配合已经能够达到比较好的感知效果，没必要再刻意放大激光雷达性能。

但北醒并不这么认为，李远称，激光雷达行业迈入“512线”是必经之路，因为”只有通过这样的高性能产品才能对车企赋能，实现更高阶的安全和智能驾驶”。

他表示，512线不是激光雷达的终局，是能够满足安全线的开始，之前真的没有办法达到高速车辆安全的那条线，但后面会有更高性能的产品发展出来。

激光雷达虽然不是唯一传感器，但却是最重要的一个传感器，它能提供的信息最多，是感知层面最有价值的传感器。

他还表示，传感器硬件性能和智能驾驶软件性能是相辅相成的事情。他以电脑CPU的性能类比，硬件性能提升的同时也在带动软件向更高的台阶提升，软件提升了之后，硬件又会继续提升。

他表示，随着人们对辅助驾驶的需求提升，激光雷达也会衍生出更多的需求，再进一步多维度拉升，这是从长期看一个很重要的上限。

感知是一道多选题，激光雷达的性能越好，越能够分担其他传感器的压力。理论上这个逻辑是成立的。甚至激光雷达的上限到1万线都有可能。

值得注意的是，关于512线的大趋势，北醒并非唯一一个聚焦512线的激光雷达企业，一径科技的512线激光雷达也会在近期发布。这也证明了512线存在的价值，北醒只不过是率先在行业迈出了第一步。之后，激光雷达企业将会迎来512线诸神之战。