“激光雷達(dá)就像是無用的闌尾?!睂τ诒黄渌疽暈樽詣?dòng)駕駛汽車“眼睛”的激光雷達(dá),,特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克卻一直嗤之以鼻。這次,,馬斯克更進(jìn)一步,,計(jì)劃棄用所有雷達(dá)傳感器。近日,,馬斯克宣布,,從今年6月開始,特斯拉北美市場的Model 3和Model Y車輛的輔助駕駛AutoPilot系統(tǒng)中,,將放棄使用雷達(dá)傳感器,,轉(zhuǎn)而聚焦攝像頭視覺為中心的AutoPilot解決方案,特斯拉計(jì)劃近日發(fā)布基于純視覺系統(tǒng)的全自動(dòng)駕駛FSD beta V9.0改進(jìn)版本,。
與特斯拉截然不同的是,,很多自動(dòng)駕駛公司以及汽車廠商采用的是“雷達(dá)+視覺”綜合解決方案:或采用毫米波雷達(dá),或采用激光雷達(dá),,或采用多種雷達(dá)組合為主的感知系統(tǒng),,再加上攝像頭等元器件來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能。特斯拉棄用雷達(dá)一事在國際車壇引發(fā)軒然大波,,并引發(fā)業(yè)內(nèi)對于自動(dòng)駕駛技術(shù)路徑的激烈討論,。
純視覺能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛嗎?
純視覺技術(shù)方案的優(yōu)勢在于,,攝像頭獲取的視頻數(shù)據(jù)與人眼感知的真實(shí)世界最為相似,,也最接近人類駕駛的形態(tài)。而且,,在當(dāng)前激光雷達(dá)價(jià)格居高不下的情況下,,僅使用攝像頭更容易控制成本。此次,,特斯拉全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)FSD beta V9.0版已準(zhǔn)備就緒,,其中只有攝像頭,而不再配備雷達(dá)。配裝這一版本的特斯拉車輛只依靠攝像頭視覺和智能處理技術(shù)來提供自動(dòng)駕駛主動(dòng)安全功能,。
事實(shí)上,,特斯拉方面去年曾透露正在研究一種“偽激光雷達(dá)”的新技術(shù)。該技術(shù)可以通過對攝像頭圖像的像素景深測算,,在沒有激光雷達(dá)硬件的條件下,,實(shí)現(xiàn)近似于激光雷達(dá)的距離探測精度,減少純視覺技術(shù)架構(gòu)與激光雷達(dá)之間的性能差異,。近來有消息稱,,特斯拉帶有激光雷達(dá)的測試車正在美國加州進(jìn)行路測,業(yè)內(nèi)人士推測,,這并不代表特斯拉將采用激光雷達(dá),,而可能是通過激光雷達(dá)來訓(xùn)練、驗(yàn)證視覺算法,,以實(shí)現(xiàn)其以視覺方案替代激光雷達(dá)方案的目標(biāo),。
“特斯拉之所以不采用激光雷達(dá),一方面是激光雷達(dá)目前相對成本較高,,而特斯拉要千方百計(jì)控制整車成本,;另一方面是特斯拉擁有自研的算力芯片和平臺(tái),可以用算法在一定程度上彌補(bǔ)視覺感知的短板,?!闭憬悄芙煌ㄑ芯恐行难芯繂T程軼男向《中國汽車報(bào)》記者介紹。
在美國,,多家機(jī)構(gòu)對特斯拉放棄雷達(dá)感知的自動(dòng)駕駛方案表示擔(dān)憂,,已經(jīng)有一些機(jī)構(gòu)和媒體下調(diào)了對特斯拉相應(yīng)車型的評級。其中,,美國公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)(IIHS)取消了2021款特斯拉Model 3“首選安全車型+”稱號(hào),;美國《消費(fèi)者報(bào)告》宣布,不再將2021款特斯拉Model 3列為“首選車型”,。
“在自動(dòng)駕駛的視覺感知模塊中,,從L2級自動(dòng)駕駛開始,就需要感知算法的加入,,這就涉及到不同的傳感器來提供不同的信息,。”自動(dòng)駕駛技術(shù)專家嚴(yán)鴻生告訴《中國汽車報(bào)》記者,,目前特斯拉自動(dòng)駕駛功能仍處于L2級,,在這一階段理論上是可以通過純視覺感知來實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)槠嚨鸟{駛責(zé)任主要還是由人類駕駛員承擔(dān),。但如果升級到L4級高級別自動(dòng)駕駛,,純視覺感知將力不從心,,必須使用包括攝像頭、毫米波雷達(dá),、激光雷達(dá)等多傳感器組合的方式來保證行駛安全,。
激光雷達(dá)能否舍棄?
實(shí)際上,,在“雷達(dá)+視覺”方案中,,大部分企業(yè)都采用了激光雷達(dá)傳感器,例如Waymo,、通用汽車,、奧迪等,蔚來,、小鵬等造車新勢力企業(yè)均在看家車型上配備了激光雷達(dá)。
“之前特斯拉沒有采用激光雷達(dá),,的確是因?yàn)榧す饫走_(dá)的價(jià)格較高,,所以才想通過自己的算法加視覺感知的方式來替代?!背梯W男介紹道,,僅在5年前,自動(dòng)駕駛可選用的64線激光雷達(dá)單價(jià)約在8萬美元(約合人民幣51萬元)到10萬美元(約合人民幣64萬元),,這個(gè)價(jià)格甚至超過了一輛特斯拉新車的價(jià)格,,特斯拉自然不會(huì)選用。如今,,96線激光雷達(dá)的單價(jià)已經(jīng)降到2萬余元人民幣,。而車載攝像頭的價(jià)格在30美元(約合人民幣190元)左右,相對成本更為低廉,,即使一輛車上用十幾個(gè)攝像頭也才約2000多元人民幣,。
“但是,純視覺方案的技術(shù)難度要遠(yuǎn)高于使用激光雷達(dá),,面對復(fù)雜多變的自動(dòng)駕駛行駛環(huán)境,,需要強(qiáng)大的算力平臺(tái)和更強(qiáng)的算法才可以,這也需要數(shù)據(jù)的積累,,特斯拉在美國用激光雷達(dá)路測應(yīng)該就是收集數(shù)據(jù),,提升視覺方案辨識(shí)的靈敏度?!蔽靼补I(yè)大學(xué)微電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室工程師魏冬在接受《中國汽車報(bào)》記者采訪時(shí)說,,在目前階段,特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)不用激光雷達(dá)感知也沒有多大問題,。
在一些車企看來,,激光雷達(dá)是必不可少的,,只用純視覺方案可能出現(xiàn)失誤的概率較高。包括蔚來汽車,、小鵬汽車,、華為等企業(yè)都曾公開表示支持激光雷達(dá)以及組合感知技術(shù)的應(yīng)用?!凹す饫走_(dá)是比視覺算法更好的技術(shù),,攝像頭再高清,也不是特別擅長識(shí)別距離,、高度,、寬度;而激光雷達(dá),,尤其是128線高清激光雷達(dá)的成本已經(jīng)大幅降低,,再加上4D毫米波雷達(dá)和攝像頭的組合,能為自動(dòng)駕駛帶來更清晰的辨別能力,,以及更安全的自動(dòng)駕駛保證,。”華南理工智能感知與控制工程研究中心研究員張睿林向《中國汽車報(bào)》記者介紹道,,目前我國國內(nèi)主流車企基本都采用激光雷達(dá)或由激光雷達(dá)為主的組合感知系統(tǒng),,安全性更高。
“毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)可以提供更多數(shù)據(jù),,尤其是在能見度較低的情況下,,包括在夜間或惡劣天氣中,組合式感知系統(tǒng)有明顯優(yōu)勢,?!眹?yán)鴻生說,不同車企采取的不同感知技術(shù)路線,,一般主要是取決于應(yīng)用環(huán)境,,就是應(yīng)該按照場景來定義自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng),如在高速公路上的自動(dòng)駕駛是一種場景,,而在城市道路中的自動(dòng)駕駛是另一種場景,,不能一概而論。
“雷達(dá)+視覺”不是更“香”嗎,?
總的來說,,相比純視覺方案,“雷達(dá)+視覺”方案的優(yōu)勢是監(jiān)測的距離更長,、精度更高,、響應(yīng)更快,且不受環(huán)境光影響,。其對三維信息的處理,,例如物體大小,、移動(dòng)速度的計(jì)算都有著非常優(yōu)異的表現(xiàn)。與特斯拉為代表的純視覺感知方案相比,,更多汽車廠商顯然更青睞“雷達(dá)+視覺”解決方案,,各種雷達(dá)新技術(shù)層出不窮。
近日,,上汽集團(tuán)宣布將在R汽車首款旗艦車型ES33上使用4D成像毫米波雷達(dá),。與此同時(shí),華為,、傲酷雷達(dá)等近期也發(fā)布了4D成像毫米波雷達(dá)產(chǎn)品,。在國際供應(yīng)商層面,大陸集團(tuán)的首款4D毫米波雷達(dá)ARS540將于明年量產(chǎn),,其基于賽靈思多核高性能計(jì)算平臺(tái)研發(fā),,最大探測距離為300米。采埃孚的長距離PREMIUM 4D成像毫米波雷達(dá)也已斬獲上汽集團(tuán)訂單,,將于2022年正式向上汽集團(tuán)供貨,。
“與以往的普通毫米波雷達(dá)相比,4D毫米波雷達(dá)是在探測距離,、方位以及速度三個(gè)維度信息的基礎(chǔ)上,增加了高度信息,,可以有效地解析空中的天橋,、路牌,和地面的減速帶,、金屬井蓋等目標(biāo)的輪廓,、類別,可以識(shí)別更細(xì)小的物體,、靜止物體或者橫向移動(dòng)的物體等,。”魏冬表示,,目前4D毫米波雷達(dá)的探測距離最遠(yuǎn)可達(dá)500米,,超過普通毫米波雷達(dá),可以在特定場景中取代激光雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的主傳感器,。
與此同時(shí),,激光雷達(dá)依然熱度不減。在今年上海車展上亮相的蔚來首款轎車ET7上,,已經(jīng)安裝了激光雷達(dá),,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)百米的遠(yuǎn)距離高清探測。長城WEY摩卡SUV等新車型,,采用了體積更小,、掃描速度更快的新型固態(tài)激光雷達(dá),。此外,多種雷達(dá)組合為主的車型也有不少,,如小鵬P5的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),,使用了由2個(gè)144線激光雷達(dá)、5個(gè)毫米波雷達(dá),、12個(gè)超聲波雷達(dá),、13個(gè)高清攝像頭和1組高精度定位單元組成的超強(qiáng)感知傳感器,探測距離150米,。而極狐阿爾法S華為HI版上搭載了華為自動(dòng)駕駛方案ADS,,包括3個(gè)96線車規(guī)級激光雷達(dá)、6個(gè)毫米波雷達(dá),、13個(gè)超聲波雷達(dá),、12個(gè)攝像頭。
“無論是4D成像毫米波雷達(dá)還是激光雷達(dá),、固態(tài)激光雷達(dá)以及多種雷達(dá)組合的感知系統(tǒng),,目的都是為了使感知性能更強(qiáng),使自動(dòng)駕駛車輛更安全,?!睆堫A直硎荆m然不同自動(dòng)駕駛技術(shù)方案的感知方式都是硬件與軟件結(jié)合,,都需要較強(qiáng)的算力平臺(tái)來處理感知信號(hào),,但采用視覺感知系統(tǒng)需要進(jìn)一步提升算力平臺(tái)性能。選擇自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)要綜合考量多種因素,,“不能只看價(jià)格來定,,保證自動(dòng)駕駛安全才是選擇感知系統(tǒng)的第一要義?!睆堫A终f,。
來源:汽車電子網(wǎng)