作者 陳婧涵

近日，特斯拉對(duì)外宣布，從5月份開始，北美市場(chǎng)的Model 3和Model Y將不再配備雷達(dá)傳感器，取消車前方的毫米波雷達(dá)，僅使用攝像頭作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的信息采集，這意味著特斯拉即將成為真正意義上第一個(gè)在量產(chǎn)車上實(shí)現(xiàn)“純視覺”自動(dòng)駕駛方案的車企。

事實(shí)上，特斯拉CEO埃隆·馬斯克一直堅(jiān)定地反對(duì)激光雷達(dá)，甚至多次在公開場(chǎng)合貶低激光雷達(dá)，比如：“激光雷達(dá)毫無(wú)意義，對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)沒有必要”；“激光雷達(dá)昂貴、丑陋、沒有必要”；“激光雷達(dá)就像人身上長(zhǎng)了一堆闌尾，闌尾本身的存在基本是無(wú)意義的，如果長(zhǎng)了一堆的話，那就太可笑了”；“任何依賴激光雷達(dá)的公司都可能無(wú)疾而終”等等。

視覺or激光雷達(dá)

當(dāng)下自動(dòng)駕駛領(lǐng)域分為了立場(chǎng)鮮明的兩派——視覺派和激光雷達(dá)派，顯然馬斯克堅(jiān)定不移地“站隊(duì)”前一派。

那么二者到底有何區(qū)別？

視覺方案中的圖像傳感器能以高幀率、高分辨率獲取周圍復(fù)雜的環(huán)境信息，且價(jià)格便宜。但圖像傳感器是一種被動(dòng)式傳感器，其本身并不發(fā)光，成像質(zhì)量受到環(huán)境亮度影響較大，在惡劣環(huán)境下完成感知任務(wù)的難度會(huì)大幅提升。

據(jù)了解，特斯拉采用8個(gè)攝像頭＋1顆160米測(cè)距毫米波雷達(dá)＋12顆超聲波雷達(dá)組合，特斯拉使用的感知方案可以看做是比較典型的視覺派自動(dòng)駕駛。

激光雷達(dá)是一種主動(dòng)式傳感器，通過發(fā)射脈沖激光并探測(cè)目標(biāo)的散射光特性獲取目標(biāo)的深度信息，具有精度高、范圍大、抗干擾能力強(qiáng)的特性。但是，激光雷達(dá)獲取的數(shù)據(jù)稀疏無(wú)序、難以直接利用，且激光單色的特性讓其無(wú)法獲取顏色和紋理信息。

馬斯克對(duì)激光雷達(dá)嗤之以鼻，主要是他認(rèn)為，無(wú)論是汽車還是道路，都是為人類設(shè)計(jì)的。既然人類可以通過視覺收集信息＋大腦處理信息的方式進(jìn)行安全駕駛，那就意味著自動(dòng)駕駛技術(shù)也可以通過同樣的方式實(shí)現(xiàn)。而且在馬斯克看來(lái)，目前視覺的瓶頸在算法，而不是硬件。

但不可否認(rèn)，特斯拉在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域已出現(xiàn)數(shù)次交通事故，而這些事故的原因，幾乎都是當(dāng)前視覺技術(shù)方案，有一個(gè)致命的缺點(diǎn)。因?yàn)閿z像頭是二維的，現(xiàn)實(shí)卻是三維的，所以會(huì)和實(shí)際物理上信息有出入，存在信息失真。人可以通過經(jīng)驗(yàn)判斷出車大概有多大，但攝像頭不行。

理論上說(shuō)，視覺與激光雷達(dá)是完美互補(bǔ)的。因此，基于可靠性的考慮，行業(yè)中多數(shù)人在研究的是如何將視覺與激光雷達(dá)所獲得的信息進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)更加精確的環(huán)境感知。

為什么拋棄激光雷達(dá)

雖然馬斯克不止一次的說(shuō)過，雷達(dá)是個(gè)落后的技術(shù)，但很多業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為，特斯拉之所以拋棄雷達(dá)，更大的原因可能在于激光雷達(dá)高昂的成本。

激光雷達(dá)目前分為兩種，一種是機(jī)械激光雷達(dá)，體積大，需要旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，所以一般都裝在車頂；另一種是固態(tài)激光雷達(dá)，體積小，不需要旋轉(zhuǎn)，一般放置在車頭前方位置。

畢竟，激光雷達(dá)的成本非常高，早期的機(jī)械式激光雷達(dá)價(jià)格動(dòng)輒十萬(wàn)美元起，而如今隨著電子行業(yè)的發(fā)展，激光雷達(dá)的價(jià)格有所降低，但基本還維持在幾百到上千美元的級(jí)別，但這相比高清攝像頭“僅有”幾十甚至十幾美元的價(jià)格還是高了許多。

作為一個(gè)追求成本極簡(jiǎn)的汽車，馬斯克顯然更喜歡攝像頭，這種簡(jiǎn)單而又成本較低的感知系統(tǒng)。

其次技術(shù)層面的取舍也是馬斯克選擇放棄激光雷達(dá)的一大原因。

第一，激光雷達(dá)不能精確描繪物體以及無(wú)法識(shí)別顏色，就容易造成誤判，而且還是需要配合著攝像頭來(lái)使用。比如一個(gè)大的塑料袋從前面飄過，攝像頭方案能夠識(shí)別出是塑料袋，然后不理會(huì)，但激光雷達(dá)會(huì)判斷為阻礙物，然后把車停下來(lái)。

第二，毫米波雷達(dá)同樣也有諸多限制。毫米波在雷達(dá)中應(yīng)用也會(huì)受到限制：雨、霧和濕雪等高潮濕環(huán)境的衰減，以及大功率器件和插損的影響會(huì)降低毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離，無(wú)法對(duì)周邊所有障礙物進(jìn)行精準(zhǔn)的建模，同時(shí)由于獲取的數(shù)據(jù)量眾多，還需要分走處理器寶貴的算力。

最后，對(duì)于在視覺方案方面目前走得最遠(yuǎn)也是做得最好的特斯拉來(lái)說(shuō)，已經(jīng)在視覺算法方面有了龐大的投入。而且如果安裝了激光雷達(dá)，對(duì)于特斯拉的硬件改裝，就完全沒辦法向前兼容，甚至是計(jì)算平臺(tái)都需要額外做設(shè)計(jì)改裝，涉及到激光雷達(dá)的布置，線纜連接和數(shù)據(jù)處理。要放棄之前如此大的積累，轉(zhuǎn)身去做另一條路線，從投入產(chǎn)出比來(lái)說(shuō)可謂“得不償失”。

侃車說(shuō)

從目前市場(chǎng)上看，大多數(shù)車企選擇激光雷達(dá)融合多種傳感器的方案，當(dāng)然特斯拉一直堅(jiān)持自己的道路。如果非要給自動(dòng)駕駛技術(shù)路線分個(gè)類，那可能就是特斯拉和非特斯拉。仍然堅(jiān)持不采用激光雷達(dá)甚至任何雷達(dá)的特斯拉，是否會(huì)因自己的一意孤行，給了其他車企一個(gè)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域趕超的機(jī)會(huì)呢？