搭載同款激光雷達，特斯拉這次卻要被中國車企搶首發(fā)

我們無法預(yù)測未來真正的自動駕駛汽車需要上哪些技術(shù)，但沒有這個昂貴的小部件，它肯定玩不轉(zhuǎn)。

有關(guān)自動駕駛，人們總是既憧憬未來科技的可能性，又擔(dān)心人工智能「不完美」帶來的危險。

對于那些體驗過智能駕駛功能的人來說，不論試駕的是哪款車，他們大多都會經(jīng)歷這樣的心態(tài)變化：將信將疑，有些緊張地坐上那輛車的駕駛位，在高速公路上打開自動駕駛功能，然后感覺就像打開了新世界的大門。

這些用于替代人類操縱汽車的 AI 雖然看起來都在做差不多的事，但其背后的技術(shù)卻大相徑庭，人們對于自動駕駛應(yīng)該走哪條路線的爭論也一直沒有停止過。如果說車聯(lián)網(wǎng)還是獨立計算的爭議有關(guān)自動駕駛系統(tǒng)的「大腦」，那么使用哪些傳感器則是對于汽車「眼睛」的思考。

在自動駕駛系統(tǒng)的眼中，世界是這個樣子。

兩周前，特斯拉引入激光雷達的消息在科技圈內(nèi)引發(fā)了人們的關(guān)注。

馬斯克的「打臉行為」

在自動駕駛領(lǐng)域，傳感器的問題一直分為視覺派和激光雷達派。前者主張使用高清攝像頭 + 視覺識別算法，后者主張再加入激光雷達 LiDAR（甚至更多傳感器）以保證系統(tǒng)穩(wěn)定。

對于視覺派來說，只有依靠攝像頭視覺這樣接近人類的感知方法才能通向真正的自動駕駛；而激光雷達的擁躉們認為，汽車上搭載的傳感器種類越多，則行駛時會更安全，因為不同的探測設(shè)備對于周圍環(huán)境的觀察能力總是各有優(yōu)劣。

在自動駕駛從 L2 向 L3 級別過渡的當下，這種爭論正變得愈發(fā)激烈。L2 到 L3 是從輔助駕駛到有限無人駕駛的一次升級，對汽車信息精確度、實時運算能力的要求呈指數(shù)級增長。傳感器的性能，直接決定了系統(tǒng)能否構(gòu)建路況的精確模型。

特斯拉 CEO 伊隆 · 馬斯克是堅定的視覺派，他曾多次 diss 激光雷達，認為它「很荒唐，注定要失敗」。但他在造車新舊勢力中一直屬于少數(shù)派：除特斯拉以外，大多數(shù)汽車制造商在高等級自動駕駛設(shè)計中都選擇加入激光雷達。不論是傳統(tǒng)車企的奧迪 A8、奔馳 S 級，還是造車新勢力的小鵬 P5、極狐αS，不論現(xiàn)在能不能用得上，統(tǒng)統(tǒng)都要裝一個。

最近，人們發(fā)現(xiàn)馬斯克似乎也要改變想法了。

兩周前，一輛車頂安裝激光雷達的特斯拉 Model Y 出現(xiàn)在了社交網(wǎng)絡(luò)中，特斯拉似乎走上了未曾設(shè)想的道路。據(jù)彭博社報道，有知情人士稱，馬斯克已與著名激光雷達公司 Luminar 簽訂協(xié)議，計劃使用該公司的傳感器進行測試和開發(fā)。拍攝于佛羅里達州的這組照片進一步證實了傳聞的真實性。

知情人士稱，作為兩家公司協(xié)議的一部分，Luminar 會向特斯拉出售激光雷達。目前尚不清楚特斯拉對 Luminar 激光雷達的意圖是什么，他們可能只是想測試一下激光雷達的能力，與自己的純視覺方案進行對比，也可能是要把激光雷達加入自己的 Autopilot 體系。有趣的是，在這件事爆出后第二天，特斯拉就宣布純視覺 Autopilot 功能即將在六月上線。

這種被命名為 Tesla Vision 的輔助駕駛系統(tǒng)只需要來自攝像頭的數(shù)據(jù)即可完成高速公路上的自動駕駛、自動泊車、響應(yīng)「召喚」、自動輔助變道等能力。

特斯拉對于自己的技術(shù)有著很強的信心，為此還把自 5 月份以后在北美到貨的 Model 3 和 Model Y 全部簡配成只裝配攝像頭沒有毫米波雷達的「新版本」。

單靠視覺的自動駕駛真的靠譜嗎？雖然我們還沒法測試 Tesla Vision，但 Autopilot 平時的工作能力被人看在眼里。比如有網(wǎng)友就指出，如果你正開車在高速公路上飛奔，前面貨車裝載的是幾個信號燈，那么特斯拉就會認為正前方出現(xiàn)了大量撲面而來的紅綠燈：

計算機視覺的識別看起來既準確，但又不太準確。不知如果裝載的是禁行標識的話可怎么辦？

長期看來，或許我們可以讓機器學(xué)習(xí)僅依靠攝像頭就能識別所有這樣的特殊情況，但在智能駕駛剛剛興起的今天，情況顯然無法令人滿意，汽車到底需要什么樣的感知系統(tǒng)？

激光雷達，讓人又愛又恨

很多汽車廠商正在為消費者描繪智能駕駛的藍圖。雖然需要權(quán)衡已有硬件、軟件技術(shù)與成本，智能化系統(tǒng)的復(fù)雜程度仍在持續(xù)增加，人們在自動駕駛汽車上加裝的傳感器大致可被分為五種。

首先是高清攝像頭，它能讓汽車「看」到周圍所有方向的動態(tài)，實現(xiàn)行車記錄以及倒車影像等功能，并讓自動駕駛算法識別路標與周圍物體。攝像頭可以收集復(fù)雜路況中的大量信息，成本較低，但易受光線干擾，且對于速度和距離難以實現(xiàn)準確的判斷，經(jīng)常需要和其他傳感器一同工作。

隨后是毫米波雷達，它具備全天候的觀察能力，以及超過 1000 米的探測距離。它的缺點在于靜止測距太過于復(fù)雜，同時對于切向運動判斷很差。

超聲波雷達是最常見的車載傳感器，多用在倒車雷達上。這種雷達成本較低，但工作范圍很小，使用時容易受到天氣因素干擾。

還有紅外夜視系統(tǒng)中使用的紅外攝像頭，它可以利用紅外光檢測物體自然****的熱量差異，可以檢測到常規(guī)攝像頭、雷達和激光雷達不能識別的物體。但它沒有角度測量能力，也無法完成靜止測距。

與自動駕駛最多聯(lián)系在一起的傳感器是激光雷達（LiDAR）。它是一種集激光、GPS 定位和慣性測量裝置為一體的系統(tǒng)，可用于獲得數(shù)據(jù)并生成較為精確的數(shù)字模型。它的基本原理是射出一束激光，光束遇到物體后經(jīng)過反射返回至接收器，由信號處理模塊計算出車輛與物體之間的距離及方位信息。

LiDAR 的優(yōu)勢在于可在絕大多數(shù)環(huán)境中生成一幅包含汽車、信號燈和行人的精確三維圖像。

激光雷達能夠生成三維位置模型，因此具有很好的角度測量能力，其測量精度很高，同時響應(yīng)速度也更靈敏，不受環(huán)境光的影響，但一直成本很高，且壽命較短。

它有多貴？2012 年，谷歌的無人駕駛汽車剛上路時，頭頂上搭載的那個 Velodyne 64 線機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達售價 75000 美元，比一輛車還貴。怪不得總有人想要繞過它構(gòu)建自動駕駛技術(shù)。

如今經(jīng)過技術(shù)發(fā)展，各家公司造出的激光雷達逐漸簡化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高了掃描精度，并把使用成本降低到了車企可接受的范圍內(nèi)。即將推出的一些車型中，出現(xiàn)了越來越多激光雷達的身影。

不過此種設(shè)備的性能各有不同。有關(guān)激光雷達的性能，一個重要的指標是「線數(shù)」——線數(shù)越高，激光雷達對環(huán)境三維的重建精度就越高。有一些已知的數(shù)據(jù)：奧迪 A8 車頭的那個是 4 線激光雷達，奔馳 S 級升級到了 16 線，而在即將推出的產(chǎn)品中，極狐αS 有三個 96 線雷達，激光雷達公司 Luminar 即將量產(chǎn)的首款雷達 Iris 是 500 線。

還有個需要關(guān)注的參數(shù)是波長：目前用在車上最常見的是 762nm 或 905nm 的激光，但這種波長接近于可見光（400－760nm），易被人眼感知，所以在使用中存在安全隱患，不易制成功率過大的設(shè)備。也有部分公司如華為、Luminar 采用了 1550nm 的激光，但是價格相對昂貴。

能看得出，要說到激光雷達的明星公司，Luminar 是個繞不開的名字。Luminar 的創(chuàng)始人奧斯汀 · 拉塞爾（Austin Russell）是個傳奇人物。他早在 17 歲上高中時就創(chuàng)立了這家激光雷達公司，一年后他被斯坦福大學(xué)錄取攻讀應(yīng)用物理，卻又輟學(xué)投入到公司經(jīng)營中。

2020 年 Luminar 在納斯達克上市，讓 25 歲的 Russell 成為世界上最年輕的白手起家的億萬富翁，而他的公司即將上線的產(chǎn)品，也因為強大的性能獲得了車企們的青睞。

Luminar 很早就選擇了半固態(tài) MEMS 的激光雷達方向，目的就是為了降低成本，縮小體積。通過選擇銦鎵砷激光接收器，這家公司把激光雷達的成本下降到能以 500-1000 美元進行銷售的程度，同時 500 線 LiDAR 生成的三維點云精度又超過了一眾競爭對手，探測距離還能達到 500 米。

如此精巧的產(chǎn)品，看起來倒是很符合特斯拉追求領(lǐng)先的風(fēng)格，不過能不能先量產(chǎn)就是另一回事了。

「激光雷達量產(chǎn)車」裝得上，還得用得上

屢屢登上新聞頭條的自動駕駛技術(shù)，是各路車企競相爭奪的技術(shù)制高點。要想造出一臺安全實用的智能駕駛汽車，需要對智能駕駛技術(shù)投入大量資源，提升感知能力和深度學(xué)習(xí)能力是智能駕駛向更高 Level 升級的關(guān)鍵。

2017 年上市的新一代奧迪 A8 系列，是第一個安裝小型激光雷達的量產(chǎn)車型。但由于法規(guī)和技術(shù)等原因，這顆傳感器一直沒有被真正利用起來。

目前，很多車企都在爭奪激光雷達實用化的「第一」。業(yè)內(nèi)人士普遍認為這項技術(shù)正處在實用化的前夜，有望在今明兩年迎來大規(guī)模商用化。在 5 月份的上海車展上，眾多車企扎堆宣布要在 2021 年推出裝載激光雷達的量產(chǎn)車。

其中有個重量級玩家的選擇與特斯拉不謀而合。

3 月 18 日，在上汽 R 汽車新成員 ES33 亮相的現(xiàn)場，除了上汽集團副總裁、乘用車公司總經(jīng)理楊曉東的演講之外，還有三位來自供應(yīng)商的嘉賓發(fā)出祝?！ㄓミ_創(chuàng)始人兼 CEO 黃仁勛、采埃孚集團董事會成員兼亞太區(qū)總裁 Holger Klein，以及激光雷達公司 Luminar 的創(chuàng)始人 Austin Russell。

「Luminar 的硬件和軟件能夠在批量生產(chǎn)規(guī)模上實現(xiàn)上汽集團的愿景，」Russell 說道。

R 汽車此次推出的 ES33 是基于「R-TECH 高能智慧體」打造的首款智能車，計劃于 2022 年下半年在全球范圍內(nèi)上市。這款車搭載 Luminar 雷達的計劃與特斯拉的選擇相同，不僅受人期待，也被業(yè)界大佬寄予厚望，有望成為搭載 Luminar 雷達的首款量產(chǎn)車型。

除激光雷達之外，ES33 搭載有包括采埃孚 PREMIUM 4D 成像雷達、5G-V2X、高精地圖、視覺攝像頭、超聲波雷達組成的「六重融合式感知體系」。

有了強大的傳感器，還要有足夠的整合能力。R 汽車提出的高階智駕方案 PP-CEM，結(jié)合像素 + 圖像點云感知融合系統(tǒng)，能夠更加精準地預(yù)知行人、車輛等障礙物的行為和運行軌跡。

相較于視覺為主的感知系統(tǒng)，這套混合系統(tǒng)能夠更加精準地預(yù)知行人、車輛等障礙物的行為和行動軌跡，不論身處國內(nèi)復(fù)雜交通場景，還是遇到雨雪、濃霧等極端天氣，這款車都能保證最大程度的安全行駛。

ES33 是一款「樂高型汽車」：用戶可以自定義多種配置，個性化定制自己的車。R 汽車將率先獲得英偉達下一代車載芯片 NVIDIA DRIVE AGX Orin 的支持，如果你需要更強大的算力，可以把自己的 ES33 拓展到 500-1000 TOPS 甚至更高，配合上汽全棧自研的超級環(huán)境模型算法，可以實現(xiàn)形成多維度、全方位的感知，幫助人和車輛做出準確的判斷、預(yù)測和規(guī)劃，將智能駕駛的安全性提升到新的高度。

如果你對 ES33 的電池容量不滿意，還可以在使用一段時間以后將其升級到續(xù)航 800 甚至 1000 公里的大容量型號。

率先引入 Luminar 高精度激光雷達，率先搭載 Orin 芯片，像電腦一樣可以升級核心組件。R 汽車想做的，就是「特斯拉做不了，蘋果又有可能會做的事情，」楊曉東這樣說道。

人們對于下一代智能駕駛提出了更高的要求，而這種期待，即將換來顛覆性的駕駛體驗。

你的下一輛車，很可能會搭載一款更強的激光雷達，而當它在路上展示自己高超的駕駛水平時，請不要太驚訝。