前有华为主推,后有特斯拉“打脸”测试,哪怕现阶段激光雷达产业不会一飞冲天,但那些使用激光雷达做自动驾驶的人,绝对不是foolish。

 

人工智能的热潮逐渐褪去,但伴随着疫情期间的沉淀,激光雷达加持下的自动驾驶,反而更加火热起来。尤其是在华为主推之后,以及近期特斯拉的“打脸”测试曝出,配备激光雷达已经成为通向高阶自动驾驶的必由之路。

 

2021年4月,上海车展前夕,一段略显潦草的自动驾驶视频横空出世,短时间内就点燃了沉寂已久的朋友圈。当广大网友奔走相告,大呼“华为牛X”、“干翻特斯拉”的时候,我按捺下激动的内心,不禁想到:自动驾驶元年,因为激光雷达的存在,到来了吗?

 

如果说一开始还有些怀疑,因为有特斯拉纯视觉顶在前面,但近期的一张照片,让我愈加坚定自己的观点:因为激光雷达的存在,高阶自动驾驶正在到来。

 

那是一张特斯拉顶着激光雷达在路上测试的照片,大约是5月20日上午由自动驾驶汽车行业顾问Grayson Brulte拍摄发布。当马斯克Foolish的论调还在回响之时,特斯拉把激光雷达安排上车测试的操作,不知道闪到了多少人的老腰。虽然有解释称Model Y搭载Luminar激光雷达进行测试,是在帮助特斯拉做纯视觉FSD Vision 9.0的技术验证,但既然有帮助完善自动驾驶技术的能力,不正表明了激光雷达必不可少的作用。

 

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上溯到三国,木牛流马似乎是中国最早完成的自动驾驶佳作。但涉及过去,与其抱着四大发明不放,倒不如着眼现在更有说服力。就比如,中国的“自动驾驶先驱”们:百度、华为、AutoX、滴滴、小马智行、文远知行······

 

不吹不黑,在国内,百度的自动驾驶技术是排的上号的,但其商业化程度却远远没有跟上进度。或许也是为了进一步解决商业化问题,今年1月份,百度正式宣布组建一家智能汽车公司,以整车制造商的身份进军汽车行业。

 

3月2日,这家由吉利和百度联合成立的集度汽车,正式出现在人们面前。可以想象,此后百度必将会面对一片广阔的智能电动汽车蓝海。然而,出乎大家意料的是,哪怕百度携技术入了“海”,在面对“海”上的大风时,也有些局促!

 

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2021年4月27日,Guidehouse发布的最新自动驾驶竞争力榜单

 

从上图来看,Guidehouse根据横向的策略能力(Strategy)和纵向的执行能力(Execution),将自动驾驶玩家们划分成“领导者”、“竞争者”、“挑战者”、“跟随者”四个等级。其中,百度已经连续两年被排在国际自动驾驶的“领导者”阵营,而且还是“领导者”行列中唯一上榜的中国玩家。

 

更有意思的是,除了纯视觉坚定拥护者特斯拉之外,其余玩家的自动驾驶感知方案里都有激光雷达的影子。哪怕是百度和Mobileye这种已经在纯视觉感知方案中向前走了很长路程的技术派,也开始加大对激光雷达感知系统方面的研究。

 

今年1月份的CES展会上,Mobileye总裁兼首席执行官Amnon Shashua教授就曾表示:2022年,Mobileye将依托使用Luminar激光雷达来构建第一代Robotaxi,整车将使用三枚激光雷达,虽然成本较高,但可以完成前期的理论构建。

 

而百度Apollo技术委员会主席王亮也曾公开声明 :Apollo将始终坚持多传感器融合的技术路线。在L4级自动驾驶传感器选型上,激光雷达和摄像头不是排它的,也不是单纯的从属和互补关系。从安全性考虑,二者具备相同的重要性和不可替代性,缺一不可。

 

所以,从技术路线上来看,命运的天平似乎已经偏向了激光雷达一方。

 

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时间回到今年的上海车展,华为自动驾驶视频的提前流出,给极狐阿尔法S带来了极高的热度,同一时间,以激光雷达为主的感知方案,也因此受到了极大的关注。

 

或许是无心插柳,该视频的曝光让人们对于自动驾驶的发展程度有了新的认知。对比其他公司姗姗来迟的试驾视频,人们很容易就得出华为完胜的结论。但这令人唏嘘的背后,是否就可以认为华为变成了一条刺激市场的“鲶鱼”?

 

华为,野心勃勃的搅局者

从技术角度来看,自动驾驶的实现往往被分成感知层、决策层、执行层三个不同层面。所以,准确、高效的感知获取数据,也就自然而然的被认为是实现自动驾驶的第一步。

 

与特斯拉的纯视觉感知方案不同,华为的自动驾驶方案更偏向于以激光雷达感知为主,配合毫米波雷达、超声波雷达以及摄像头等传感器,对周边环境进行感知。

 

极狐阿尔法S华为HI版是华为在汽车领域的首秀,该车配备了3个激光雷达、12个超声波雷达、6个毫米波雷达、4个环视摄像头以及9个ADAS摄像头。

 

先抛开华为芯片、鸿蒙系统、算法等元素不谈,极狐阿尔法S的感知硬件,尤其是起主要感知作用的激光雷达方面,更是与华为息息相关。

 

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“据说”,极狐阿尔法S的3个激光雷达皆是华为自主设计制造的96线激光雷达,该雷达是华为的第一款激光雷达产品,于去年12月21日正式发布,属于MEMS类型,是一种半固态路线激光雷达。其中96线是指激光线束竖向排列的数量,该数量越多,精度也就越高。

 

原理上,MEMS类型可以简单理解为有一面镜子存在于雷达内部,通过高速旋转的方式,对周围环境进行激光发射扫描,当激光投射到物体上就会形成多条长短不一的激光线,进而能够大致描绘出障碍物的轮廓,以实现感知的目的。

 

曾经的激光雷达多为16线、32线、64线等等,其线束数量不多的同时,价格上却被卖到了上千美元。高昂的价格,让一系列公司望而却步,以至于不得不选择摄像头、超声波雷达等较为便宜的感知硬件。但技术总会发展,成本也会随之减少,就比如现在华为的96线激光雷达不仅不贵,甚至还有些便宜。

 

由于是自主设计制造,华为96线激光雷达的成本被一而再,再而三的压缩,据说该雷达的价格已经被控制在了200美元左右,华为官方甚至宣称,后续的价格还将会压缩到100美元。目前,华为也已经建立了第一条车规级激光雷达的Pilot产线,并按照年产10万套/线推进,所以关于产能方面,也不需要担心断供什么的。

 

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再说回以激光雷达为主的感知方案,当人们将其与纯视觉感知方案横向对比时,很容易就能发现:采用激光雷达的感知方案所探测的范围更广、精度更高。

 

这是因为激光雷达可以通过发射激光,主动去探测周围环境,而且与毫米波雷达相比,激光雷达发射的激光(电磁波)呈线性,穿透性也更强。所以,即使在夜间、强光等特殊场景下,激光雷达也能准确地检测到障碍物,并进一步生成三维位置模型,实现数据的精确获取。

 

另外,按照发射的激光波长区分,市场上的主流激光雷达可以分为905nm和1550nm两种。不过需要注意的是,由于905nm的波长与人们所能看到的光谱太过接近,为了避免对人眼产生损伤,常常就会通过降低功率的方式,对激光的强度进行限制。

 

而与905nm激光雷达相比,1550nm激光雷达的波长与可见光谱相差甚远,所以可以应用更大的功率,以至于其抗干扰水平和远距离检测能力都得到了很大的提升。但由于技术上还不够成熟,1550nm激光雷达的定制成本较大,距离大规模落地商用还有一段路程要走。

 

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视觉+激光雷达方案得出的三维图像更立体准确

 

当然,激光雷达的缺点还不止这些,比如更表面的一些,易受雨雾、风沙等天气的影响。

 

激光雷达对工作环境要求较高。当遇见雨雾、风沙等恶劣天气时,激光雷达往往会受到极大的干扰,这种情况的产生,主要是由其自身技术原理所导致。

 

简单来说,激光雷达通过发射激光照射目标物体,并利用检测器对反射光进行检测分析,进而测量出距离、检测出障碍物体等。所以,当遇见对光线传播影响较大的情况时,激光雷达的激光传播就会受到阻碍,物体反馈的反射光也会失真,进而导致激光雷达没有办法正常工作。

 

也正是因为这些原因,激光雷达不会被当做单独的感知硬件使用,只有将其与毫米波雷达、摄像头等感知硬件配合应用时,激光雷达的精确优势才能被更好的发挥出来。不过瑕不掩瑜,激光雷达正在被更多的人看好。

 

蔚小理,愈发坚实的拥护者

关于配置激光雷达,华为并没有专美于前,在今年的上海车展上,“新势力”的热点车型也都进行了相关配备。

 

小鹏P5,号称首款搭载激光雷达的量产智能电动汽车,也将会是今年最早交付的新款车型(2021年第四季度)。该车搭载了2个激光雷达,5个毫米波雷达,12个超声波雷达,以及13个摄像头。

 

其中,激光雷达由大疆Livox (览沃科技)提供,名称为HAP,是Livox基于自家Horiz系列产品为小鹏汽车专门定制而成。据了解,该激光雷达的成本也已经被压缩到了几千元人民币左右,同样具备国产属性。

 

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与小鹏相比,蔚来同样不甘下风。作为今年上海车展亮点的蔚来ET7,也是搭载了激光雷达。

 

和小鹏P5将激光雷达放置在车头两侧的方案不同,蔚来ET7将激光雷达放置在了车顶前端。这样做的原因除了保证激光雷达能够更好的无遮挡工作之外,据说还是为了能够在发生追尾事故之后,降低维修成本。

 

蔚来ET7的激光雷达由图达通(Innovusion)提供,采用了混合固态方案,波长1550nm,探测距离可达400m。这家激光雷达公司有着一定的百度基因,其创始人鲍君威就曾担任百度自动驾驶事业部总监。

 

也就在近期,这家拥有5年历史的激光雷达公司,获得了6400万美元的B轮融资,蔚来也参与了其中。所以,图达通的激光雷达上蔚来的车,在某个角度来看,是一件顺理成章的事。

 

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蔚来、小鹏都有了表示,理想当然也不会缺席,三者从来就是形影不离来着。而相对于蔚来和小鹏在整车上搭载激光雷达的行为,理想方面的态度非常诚恳。

 

上海车展进行期间,理想汽车创始人兼CEO李想就曾发布微博称,理想自研的自动驾驶系统将会标配508Tops算力和激光雷达,并于明年和华为、特斯拉正面较量。

 

虽然5月25日发布的2021款理想ONE没有搭载激光雷达,但换芯征程3之后的理想具有更强的自主性,尤其是在自动驾驶软件方面。所以关于未来加装激光雷达的可能,对于理想来说,并不具有太大难度。

 

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其实,并不是想要鼓吹激光雷达对于自动驾驶的作用,但通过横向的观察,激光雷达的应用显然已经开始成为一种潮流趋势。

 

换句话说,如果自动驾驶功能是智能电动汽车行业的门槛,激光雷达则可能正在成为高级自动驾驶的标配。

 

或许会有人感到疑惑,明明百度和特斯拉的纯视觉感知方案也很好啊。很正确,但有一点需要注意,技术并没有好坏之分,而其所能实现的难易程度却不会相同。

 

马斯克所坚定的纯视觉感知方案,对算法和数据的要求都很高,然而,想要拥有足够多高质量的数据以及训练出足够智能的AI模型,势必不会是一朝一夕的事。而且,如果以摄像头为主进行感知和数据搜集的话,可能还存在着一些隐私问题和政治敏感问题。显而易见的是,大家并不希望看到这种情况的发生。

 

转回到百度方面,其正式官宣做纯视觉的时间是在2019年6月。当时被称作Apollo Lite的自动驾驶纯视觉城市道路闭环解决方案,成为了除特斯拉和Mobileye之外“最能打”的国产选项,所以在某种程度上,Apollo Lite具有补足国内自动驾驶视觉短板的重要作用。

 

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尽管特斯拉做了关于激光雷达的测试,但这与马斯克坚持走纯视觉路线并不冲突。更何况还有消息传出,马斯克想要去掉毫米波雷达,仅依靠摄像头去实现自动驾驶。

 

可是,这真的可能吗?从人类驾驶的感知方式来看,很有可能!但,从技术上实现,那必将会一条很长的路。

 

事实上,当激光雷达的价格不再是问题,自动驾驶技术也因为激光雷达的存在降低了门槛,车企们肯定会将目光聚焦在激光雷达上面。

 

哪怕,现阶段的激光雷达产业不会一飞冲天,但那些使用激光雷达做自动驾驶的从业者,也绝对不会是马斯克嘴里的“foolish”(愚蠢),而是一群拥抱未来的人。