文|營哥

12月22日,蔚來在海南組織了一場100kWh 電池包的試駕活動,其聯(lián)合創(chuàng)始人秦力洪在當天也向外界透露了蔚來下一代自動駕駛技術平臺NT2．0即將發(fā)布,更為關鍵的一個信息是:NT2．0確認了將要搭載激光雷達。

這已經(jīng)不是第一次了,再往前的廣州車展期間,小鵬汽車宣布了下一代自動駕駛平臺將會采用激光雷達方案;再往前移,今年5月,沃爾沃也宣布計劃在2022年之前,實現(xiàn)帶激光雷達和"不用看路"的汽車。

自2017年奧迪首次推出搭載激光雷達的奧迪A8后,激光雷達在之后的很長一段時間里并不被傳統(tǒng)主機廠所待見,那么為何在2020年,激光雷達這股風又越吹越盛了起了?

本文將會聚焦下面這三個問題,探討激光雷達于自動駕駛的重要性。

當前自動駕駛行業(yè)的技術分類。

自動駕駛為何離不開激光雷達。

為何2020年激光雷達為何又站上C位

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當前自動駕駛技術路線的分類

普遍而言,自動駕駛整個系統(tǒng)其實可以分為三大板塊:感知、決策、執(zhí)行,就相當于人類通過眼睛、鼻子、耳朵等器官去感知周圍的環(huán)境,在通過大腦對這些數(shù)據(jù)做處理,最后通過肢干去執(zhí)行某個動作…

而在第二步感知階段,由于感知設備的不同,因而衍生出了兩大派系,激光雷達派以及視覺派。

目前自動駕駛行業(yè)里的兩座大山Waymo和特斯拉,就是站在了兩個極端,前者堅定感知融合(視覺+激光雷達),后者將純視覺視為最終出路。

兩者優(yōu)劣共存,激光雷達相比視覺方案,最大的優(yōu)勢在于安全,通過激光雷達為主、輔以毫米波雷達、超聲波雷達以及光學攝像設備的方案,車輛的感知能力極大的加強,能夠讓自動駕駛的汽車更加精確、穩(wěn)定地獲取到周圍的環(huán)境,完成3D建模。

抗干擾強是激光雷達的另一個優(yōu)勢,由于激光雷達是依靠發(fā)射激光束來主動探測周圍環(huán)境,即便是在夜間和惡劣環(huán)境下依然能夠擁有超高的探測精度。

當然,激光雷達也并非十全十美,一方面是成本太高,"上"車難度太大;另一方面是內(nèi)容感知能力差,簡單比喻就是:能在幾百米開外識別出路口的標牌,但是并不能讀懂標牌的內(nèi)容。

而視覺傳感器的優(yōu)劣也很明顯,優(yōu)勢在于:技術相當成熟,且成本出于一個可接受范圍,另外由于光學攝像頭類似于人眼,對物體的內(nèi)容識別更甚一籌。

而劣勢則在于對環(huán)境感知的缺陷以及對算法的強力依賴,攝像頭相比激光雷達,太容易受到環(huán)境的干擾,此前幾次特斯拉自動駕駛車禍,都是由于在強光之下,系統(tǒng)未能識別出白色車身而導致;另外,視覺系總歸來說屬于AI范疇,需要依托于強大的算力,在面對一些沒有訓練過的場景時,也會"左右為難"。

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激光雷達的重要性

前文提到,激光雷達相比攝像頭,激光雷達的精度更高,這是因為激光雷達是通過發(fā)射激光束來測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離,從而準確捕捉這些輪廓信息組成點云,并繪制出3D環(huán)境地圖,測量精度可達到厘米級別。

更具體而言,首先激光雷達發(fā)射的光波的頻率比微波高出2-3個數(shù)量級,因此與微波雷達相比,具有極高的距離分辨率、角分辨率和速度分辨率,因此測量精度更高,測距也更加準確。

其二,由于激光雷達對速度分辨率更加敏感,這意味著對物體的描繪更加準確,通過目標的距離、角度、反射強度、速度等信息,激光雷達很容易就區(qū)分出路面移動的人是真實的行人,還是只是人物的平面海報。

其三,由于激光雷達的特性(短波),故激光雷達可以發(fā)射發(fā)散角非常小的激光束,可探測低空/超低空目標;而且由于是自身發(fā)射波段,不依賴外部環(huán)境,所以激光雷達的抗干擾能力更強。

多種優(yōu)勢疊加起來,完美的與自動駕駛的痛點互補,自然而然,激光雷達也被認為想要實現(xiàn)高級別自動駕駛的必由之路。

但正如前文所說,雖然激光雷達集優(yōu)點一身,但為何前幾年激光雷達依舊不受主機廠待見,反而是在2020年再一次站上風口了呢?

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激光雷達為何又突然火了?

在我看來,激光雷達在2020年再一次站上風口,主要的原因有兩個:成本的快速降低以及純視覺帶來的局限。

先說第一個,成本問題,此前激光雷達一直屬于高階玩家才能用上的奢侈品,以Velodyne的激光雷達為例,16線束的激光雷達需要約4千美元,64線束的更是高達8萬美元,相比之下,攝像頭自動駕駛的硬件成本才幾百美元。

當一個激光雷達的價格甚至比整車還要貴時,這也為激光雷達的普及帶來了很多的困難。

但在近幾年,隨著更多的科技型企業(yè)涌入激光雷達這一賽道,激光雷達的成本正在以肉眼可見的速度下降。

今年年初,大疆旗下的子公司Livox(覽沃科技)發(fā)布了兩款專為自動駕駛汽車設計的激光雷達產(chǎn)品,Horizon和Tele-15,前者官網(wǎng)售價800美元,后者官網(wǎng)售價1200美元。

就在蔚來宣布下一代自動駕駛系統(tǒng)將會采用激光雷達的前一天,華為也發(fā)布了體積非常小的車規(guī)級激光雷達,售價有望在100～200美元之間。

相比市面上動輒幾十萬的激光雷達,華為、大疆等企業(yè)的入局,促使激光雷達門檻進一步降低,無疑是為激光雷達上車奏響了沖鋒號。

另一方面,高級別自動駕駛的落地已經(jīng)被世界上多個國家指定了明確的時間表,而純視覺路線的突破時間,在一次次事故中被無限延后,這促使更多的企業(yè)將目光投向了激光雷達。

多種原因綜合之下,2020年,成了激光雷達"上車"的元年。

寫在最后:

激光雷達路線與純視覺路線之爭,短時間內(nèi)來看并不會偃旗息鼓,一方面,激光雷達能獲取更為豐富的周邊環(huán)境注定了其是感知環(huán)節(jié)非常重要的一環(huán);而另一方面,由于量產(chǎn)在即,純視覺方案依托更加成熟且成本更低的勢必會先行一步,率先進行商業(yè)化落地。

不過我們將目光放長一點,激光雷達必定是高級別自動駕駛之路不可或缺的傳感器之一。