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汽車製造

為了讓人類能躺著回家,智能駕駛汽車都狂堆激光雷達!

星之球科技 來源:鳳凰網2021-12-02 我要評論(0 )   

比如最被大家熟知的國內(nei) 造車新勢力,小鵬、蔚來等。他們(men) 的發布會(hui) 就有種以前的手機發布會(hui) 的感覺,每一次都有新鮮熱乎的技術被裝在車上。咱看手機發布會(hui) ,知道高通驍龍 88...

比如最被大家熟知的國內(nei) 造車新勢力,小鵬、蔚來等。

他們(men) 的發布會(hui) 就有種以前的手機發布會(hui) 的感覺,每一次都有新鮮熱乎的技術被裝在車上。

咱看手機發布會(hui) ,知道高通驍龍 888 理論上要比驍龍 865 好。

手機的攝像頭呢,也是越多越貴。

手機發布會(hui) 廠商們(men) 喜歡攀比處理器,比誰的攝像頭更多,比誰的屏幕更大,而車企這邊則卷起了新東(dong) 西 —— 激光雷達

但這些新車發布會(hui) 可不像手機發布會(hui) 那麽(me) “ 通俗易懂 ”。

大家看完發布會(hui) 上的這些激光雷達的專(zhuan) 有名詞,想必都一愣一愣的。

比如蔚來 ET7 發布會(hui) 上,李斌說 “ ET7 搭載了 1550nm 的激光雷達 ”。

極狐汽車發布會(hui) 上,阿爾法 S 全新 HI 版搭載了華為(wei) 自主研發的車規級等效 96 線激光雷達。

小鵬 P5 發布會(hui) ,小鵬 P5 搭載了等效 144 線的激光雷達。

手機發布會(hui) 我知道攝像頭越多越貴,但新勢力車企為(wei) 啥都在往激光雷達的方向卷?買(mai) 車的時候要怎麽(me) 考慮這個(ge) 因素?

其實上麵那些名詞其實都指向了一個(ge) 東(dong) 西,激光雷達。

為(wei) 什麽(me) 車企們(men) 喜歡在車上裝激光雷達?咱得從(cong) 根說起。

目前市麵上所有具備智能駕駛功能的汽車,它們(men) 實現智能的路徑幾乎都是一樣的。

感知 —— 決(jue) 策 —— 執行。

就像我們(men) 人開車的邏輯是一樣的,眼睛看到障礙物,大腦進行決(jue) 策什麽(me) 時候打方向盤,然後雙手雙腳去執行。

而這個(ge) 激光雷達,就是智能駕駛汽車的眼睛之一。

一輛智能駕駛汽車要想實現更多的智能駕駛功能,比如 L3 級別或 L4 甚至 L5 級別,首先就是要看的清楚。

目前路上跑的智能駕駛汽車上主要裝了三種眼睛,超聲波傳(chuan) 感器、毫米波雷達和攝像頭。

超聲波傳(chuan) 感器主要是用來看近距離的物體(ti) ,比如停車時候探測周圍的障礙物是不是快碰到了。

毫米波雷達相較於(yu) 超聲波傳(chuan) 感器看的更遠一些,比如探測和前方車輛的車距。

但是上麵的毫米波雷達和超聲波傳(chuan) 感器這兩(liang) 個(ge) 眼睛都不能上下看,關(guan) 鍵是看不高,它們(men) 隻能平行看到前方。

並且隻能知道障礙物在哪,障礙物長啥樣它們(men) 描述不出來。

這時候就需要攝像頭,它可以把近距離的障礙物看的一清二楚,告訴智能駕駛係統,障礙物到底長什麽(me) 樣。

But 。。

隨著行車環境越來越複雜,有些路況僅(jin) 靠上麵這三位兄弟還遠遠不夠。

比如之前Uber在美國的一起事故。

夜間,一位婦女推著自行車橫穿馬路,被開啟輔助駕駛係統的特斯拉徑直撞了上去,這名婦女也當場死亡。

後來根據公布的行車記錄儀(yi) 數據,初步分析是因為(wei) 當時是夜間,而且這名婦女推著自行車緩慢移動,還一直處於(yu) 路燈和車燈的陰影區域。

這導致攝像頭壓根沒看到前麵有位婦女,而毫米波雷達對緩慢移動的物體(ti) 靈敏性又不高,所以等到毫米波雷達檢測到或者攝像頭看到這名婦女時,指著智能駕駛係統做刹車反應,早就晚了。

那麽(me) 有沒有一種能在夜間看的又遠又清楚的雷達呢。

沒錯,就是被寄予厚望的激光雷達。

其實我們(men) 最早用的那種車載地圖測繪用的就是激光雷達,比如那種車上頂個(ge) 帽子一直轉轉轉的那種。

這個(ge) 就叫機械式的激光雷達,也是最傳(chuan) 統的激光雷達,裏麵放了激光發射器,然後綁在電機上 360° 的旋轉,從(cong) 而掃描周圍 360° 的區域。

但你細想。

一根激光擱那掃其實啥也掃描不出,所以激光的光束就得搞的越多越好,這樣才能掃描周圍一整個(ge) 平麵。

讀到這想必差友們(men) 應該明白小鵬和極狐新車發布會(hui) ,那個(ge) 96 線和 144 線激光雷達是什麽(me) 。

就是有 96 條和 144 條激光束在掃描。。

那是不是意味著要裝上 96 個(ge) 或 144 個(ge) 激光發射器呢?

那肯定不行,首先體(ti) 積會(hui) 很大,其次價(jia) 格也會(hui) 很貴。

所以,慢慢有了半固態激光雷達和純固態激光雷達。

大多數的智能汽車,目前使用的基本上都是半固態雷達。

半固態激光雷達就不需要那麽(me) 多的激光發射器,就可以做到等效 96 線和等效 144 線的效果。

這個(ge) 過程,其實是把機械式的那種旋轉馬達,用一個(ge) MEMS( 微機電係統 )來替代。

我們(men) 以半固態激光雷達裏的微振鏡激光雷達為(wei) 例。

微振鏡激光雷達雖然不能像傳(chuan) 統的機械式激光雷達那樣掃描 360 °的範圍。

但是它可以把幾束激光,通過微振鏡振動的形式把它變成幾十上百束激光,這樣就實現了多個(ge) 激光發射器同時發射的效果。

除了我上麵說的這些機械式的激光雷達,還有像 OPA 相控陣激光雷達、3DFlash 激光雷達和 FMCW 激光雷達等純固態激光雷達。

那麽(me) 說完激光雷達的工作原理,我們(men) 再解釋下蔚來發布會(hui) 上的 1550nm 激光雷達。

其實除了 1550nm,常見的還有 905nm,這些數字指的是激光雷達發出的光的波長。

905nm 波長的光,因為(wei) 很接近我們(men) 人眼感知的可見光波長範圍( 400-780nm )。

所以 905nm 波長的激光雷達一般功率做的比較小,防止影響到人類。

而 1550nm 遠離人類可見光波長範圍,所以可以把功率做的很大,這樣也就提高了激光雷達的探測距離。

所以激光雷達就真的完美無缺嗎?

必然不是。

在實際的駕駛場景中,某些高反射率物體(ti) 就容易讓激光雷達變 “ 瞎 ”。

比如激光雷達掃描出的點雲(yun) 圖裏,會(hui) 出現像 iphoness 拍照那樣的鬼影現象。

也會(hui) 出現膨脹現象,就是一個(ge) 高反射率物體(ti) 的點雲(yun) 輪廓往往會(hui) 向四周擴散,成像出一個(ge) 比實際更大的點雲(yun) 。

這些都會(hui) 變成算法識別裏的障礙,可能導致智能駕駛係統決(jue) 策失誤。

而且還有一點就是激光雷達這玩意,真的是相當貴。

國內(nei) 禾賽科技、速騰的一顆機械式旋轉激光雷達,售價(jia) 基本在 3000 美元以上。

而價(jia) 格相對便宜的半固態式激光雷達,售價(jia) 也在 800-1200 美元不等。

激光雷達的售價(jia) 昂貴,也是大洋彼岸的馬斯克鄙視激光雷達的最大原因。

他曾表示 “ 任何使用激光雷達方案的人都是大傻 X,注定失敗( Doomed )”。

並且最近在特斯拉的美國官網,Model Y 的 AutoPilot 介紹頁麵,連毫米波雷達也給取消了,就剩下超聲波傳(chuan) 感器和攝像頭,並且上麵還寫(xie) 著 360° 無死角覆蓋。

而馬斯克極力倡導的實現自動駕駛的路徑,是純視覺路線。

在馬斯克看來,我們(men) 人可以隻依賴眼睛所見來開車,為(wei) 什麽(me) AI 不行。

那老馬的純視覺厲害嗎?

也有問題,純視覺的風險並沒有比激光雷達小。

舉(ju) 個(ge) 簡單的例子,比如車載攝像頭記錄的下麵這張圖。

右側(ce) 大巴車明顯的印出了左側(ce) SUV 的模樣,攝像頭碰到這情況就蒙圈了,極有可能出現智能駕駛係統決(jue) 策判斷的失誤。

在實際駕駛中,類似於(yu) 這樣的特殊場景也還有很多。

但那些走激光雷達 + 視覺路線的車企之所以不走老馬的純視覺路線,是因為(wei) 並不是每個(ge) 車企都像特斯拉那樣賣了那麽(me) 多車,有那麽(me) 多的實車行駛數據來訓練自己的智能駕駛係統。

而激光雷達 + 視覺的路線,可以讓你即便沒有龐大的數據集,也依然可以依靠強大的硬件實力,快速實現更高階的智能駕駛。

所以說到底,是大多數智能駕駛車企采用的激光雷達 + 視覺路線好,還是馬斯克純視覺的路線好,這事現在還沒辦法下定論。

所以智能汽車裝上激光雷達是不是剛需這事,咱現在也還不好說。

不過差評君覺得,在 L3 以上更高級別自動駕駛規範政策出台以前,激光雷達尚且還是個(ge) 技術冗餘(yu) 的方案。

也就是說,現在大多數的智能駕駛場景並不能充分發揮激光雷達的優(you) 勢,但激光雷達這玩意其實也是越早裝上越好,這樣可以更早的跟其它雷達傳(chuan) 感器熟悉配合,也方便廠商做後續調整。

所以歸根到底來個(ge) 總結,激光雷達可以讓新勢力車企便捷高效的步入更高階自動駕駛場景,特斯拉的純視覺依靠自己的龐大的實車數據,可以訓練出更加成熟的智能駕駛係統。

國內(nei) 的百度阿波羅,他們(men) 最早做無人出租車也是走視覺 + 激光雷達的路線,但由於(yu) 成本和未來智能駕駛係統穩定性的考量,百度轉頭做起了純視覺路線,並且成為(wei) 了中國唯一 L4 級純視覺城市道路自動駕駛閉環解決(jue) 方案的企業(ye) 。

所以說,雖然車企們(men) 開個(ge) 發布會(hui) 總喜歡卷激光雷達配置,但我們(men) 尚不能判斷激光雷達 + 視覺的路線和純視覺路線哪個(ge) 才是未來。

最後呢,如果你因為(wei) 想體(ti) 驗一下智能駕駛功能,打算入手一輛智能駕駛汽車。

那我勸你別買(mai) ,大可以等幾年更高階智能駕駛法規落地時再購入。

因為(wei) 智能駕駛汽車身上背的這群激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳(chuan) 感器啥的,更新換代還是相當快的。

就像手機裏的處理器,今年是 865,明年就是 888,一年一個(ge) 樣。

新勢力車企們(men) 這麽(me) 喜歡 “ 卷 ” 對於(yu) 咱來說,那肯定是個(ge) 喜聞樂(le) 見的事,就像手機行業(ye) 一樣,說不定以後會(hui) 出現像性價(jia) 比之王的智能駕駛汽車。


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