禾賽首款首款以高度命名的激光雷達(dá) 為什么要做的如此之薄

ET，意為 "Extremely Thin" 極致輕??；25，則是它的高度(mm)。

作為禾賽首款以高度命名的激光雷達(dá)，ET25 最顯著的特點(diǎn)顯然就是——“薄”。相比于 AT128，ET25 只有約一半厚，從艙外到艙內(nèi)，ET25 為什么要做的如此之薄呢？

薄，源于對(duì)安全和美觀的雙重需求

首先與大家分享一個(gè)關(guān)鍵的概念：KOZ。

所有集成于座艙上方的傳感器，需要與擋風(fēng)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(yōu)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(dá)等傳感器給“包起來(lái)”。封閉區(qū)會(huì)從傳感器延展到玻璃上，如下圖。

這樣的設(shè)計(jì)具備兩個(gè)重要優(yōu)勢(shì)：

第一，“密不透風(fēng)”就能夠有效防水防塵。在需要進(jìn)行清潔時(shí)，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(zhǔn)確性。

艙內(nèi)激光雷達(dá) KOZ 示意

但是，艙內(nèi)激光雷達(dá)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(dá)相比，其實(shí)際 KOZ 面積要小一倍以上。

25 mm 厚與 45 mm 厚激光雷達(dá)所需 KOZ 面積對(duì)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(huì)對(duì)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(guò)大的 KOZ 封閉區(qū)域可能會(huì)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(duì)整車造型也有著不可忽視的影響。一般來(lái)說(shuō)，座艙內(nèi)的 KOZ 要求底部寬度最好不超過(guò) 30 cm，如果 KOZ 過(guò)大，支架投射在前擋風(fēng)玻璃上形成的陰影面積也會(huì)相應(yīng)增大，影響整車外觀的美感。

因此想要讓激光雷達(dá)入艙，薄，是第一步。

然而，實(shí)現(xiàn)超薄設(shè)計(jì)與超高性能兼顧并非易事。

薄意味著光學(xué)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(dá)測(cè)遠(yuǎn)能力。就好像當(dāng)我們?cè)诤诎抵惺褂檬蛛娡矔r(shí)，如果光圈小，只有少量的光線能夠透過(guò)，則只能照亮身邊的一小片區(qū)域。但是，當(dāng)光圈變大時(shí)，在同等功率下光線就能照得更遠(yuǎn)。激光雷達(dá)也是類似的原理，也就是一定程度上，薄與測(cè)遠(yuǎn)能力不可兼得。

要超薄還是要性能？ET25 不做選擇

智能手機(jī)在數(shù)年間的迭代中越來(lái)越輕薄，主要是通過(guò)其內(nèi)部部件的高度集成、以及器件性能的提升來(lái)實(shí)現(xiàn)的，激光雷達(dá)也一樣。

ET25 采用了禾賽新一代的自研收發(fā)芯片，更先進(jìn)的激光收發(fā)模塊使 ET25 接收芯片的靈敏度提升了數(shù)倍。針對(duì)于 10% 反射率的物體，將 905 nm 激光雷達(dá)的測(cè)距能力提升到了250 m 以上，即使是置于擋風(fēng)玻璃后也可達(dá)225 m，點(diǎn)頻超過(guò)了300 萬(wàn)每秒，最小分辨率僅為0.05° x 0.05°。以更小的收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)了相同視場(chǎng)角（FOV）下更強(qiáng)大的性能。

另外，禾賽改變了傳統(tǒng)的整機(jī)內(nèi)部模塊布局設(shè)計(jì)，在布局方式上，進(jìn)行了深入的思考和大膽的創(chuàng)新。對(duì)掃描器件、收發(fā)芯片、光學(xué)模組等各個(gè)方面進(jìn)行了精細(xì)的調(diào)試，抽絲剝繭，推敲每個(gè)細(xì)節(jié)，形成了“極簡(jiǎn)”架構(gòu)方案，提升了系統(tǒng)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(gè)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(shù)路線上實(shí)現(xiàn)了快速迭代，另一方面也彰顯了禾賽工程師對(duì)于制造工藝的深刻理解。ET25 “隱藏的藝術(shù)”，讓美觀與性能相輔相成。期待未來(lái)激光雷達(dá)技術(shù)持續(xù)迭代，以更靈活的方式滿足不同需求的挑戰(zhàn)。
責(zé)任編輯：彭菁