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不要神化雷射雷達

不要神化雷射雷達

圖檔來源@視覺中國

文|深途,作者 | 黎明,編輯 | 艾小佳

雷射雷達有點被神話了。

去年以來,汽車圈子裡雷射雷達的關注度明顯上升。今年,熱度有增無減,各大新上市的高端新能源車型,幾乎是标配雷射雷達。仿佛不裝這個零部件,就不配叫智能汽車。

集度在4月18日遮遮掩掩地公布了概念車的一些細節,兩顆雷射雷達的位置曝光。就是這樣一個細節問題,居然還引來新勢力中的兩位CEO——何小鵬、李想,再加上集度CEO夏一平,三人線上隔空論戰了一番。

車還沒量産,算法還在研發,更多關鍵資訊還沒披露,但雷射雷達已經搶先“上車”了。氣氛烘托得相當到位。

“汽車廠的營銷手段,給品牌戴标簽。”一家自動駕駛供應商的内部人士對深途評論。

雷射雷達,簡單粗暴了解,就是通過發射雷射,反射彈回,識别物體并探測距離的一種裝置。原理并不複雜。

現階段,所謂的智能汽車,不安裝雷射雷達可不可以?

可以。

特斯拉就沒裝,靠的是純視覺,但大家不會懷疑特斯拉的智能化水準。按照CEO馬斯克的說法,“人類開車并不是靠眼睛發射雷射。”

那麼,安裝了雷射雷達,現階段起到的作用大不大?

不是太大。

小鵬P5裝了兩顆雷射雷達,目前的主要作用是補盲,在整個感覺系統中起到的不是核心作用。蔚來ET7的那顆雷達,号稱能實作超遠距離探測,但目前功能尚未解鎖,要等待OTA更新。至于其他跟風的汽車品牌,雷射雷達的車型是釋出了,但量産傳遞還是沒譜的事。

雷射雷達是很好,功能很強大,但現在的産品成熟度,還沒有外界預期的那麼高。期望過高了有時候不是好事。

固态雷射雷達供應商探維科技的張立辰對深途說,從行業曆史看,這幾年雷射雷達進步速度還是挺快的,“成熟度這塊,我認為有個2-3年規模量産的打磨,應該能給出一個滿意的答案。”

在那之前,雷射雷達要走的路,要踩的坑,還有很多。

誰在吹捧雷射雷達?

吹捧雷射雷達的風氣,是由造車新勢力帶動起來的。

去年1月的蔚來NIO Day上,蔚來釋出了第四款量産車ET7。當時這款車熱度很高,除了汪峰在現場賣力站台推了把熱搜,另一個引人關注的點是,ET7搭載了一顆雷射雷達。

這是國産汽車廠商中,第一個正式釋出的雷射雷達車型,同時它還将拿下“全球首款雷射雷達量産車”的頭銜。

ET7很大膽,不僅把雷射雷達裝上車頂,還讓它凸了出來,看起來像一個瞭望塔。更早之前的奧迪A8和奔馳S級,都是把它隐藏起來。

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蔚來ET7車頂的雷射雷達

這個大膽的設計,讓有強迫症的人無法接受,覺得突兀、醜。但也有人點贊,覺得前衛、高科技。一正一反,有争議有話題,再加上蔚來的流量,雷射雷達火了。

不過有意思的是,最終拿下“全球首款雷射雷達量産車”頭銜的車企,卻并不是蔚來。

3個月後的上海車展,一些不安分的車企開始跟上,也推出了雷射雷達車型。這其中就包括小鵬。

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小鵬P5前臉左側雷射雷達

小鵬P5直接上了兩顆雷射雷達,前臉兩側各一顆。關鍵是,P5在去年10月就開始傳遞了,比蔚來ET7早了一步。“全球第一”的名頭,被小鵬搶走了。

從搶頭銜開始,雷射雷達的風,就這樣吹起來了。

相比攝像頭和毫米波雷達,雷射雷達的确有一些優勢。

“雷射雷達在ADAS上肯定可以幫助車輛識别高速上一些視覺不易識别的corner case(極端場景),比如異形車輛和白色大貨車這種,這肯定是安全的加分項。”張立辰對深途分析。

短短一年多時間,已經有十多家車企,密集推出了近20款搭載雷射雷達的新車型。從蔚來、小鵬、理想、威馬、哪吒這些造車新勢力,到智己、極狐、埃安、摩卡這類傳統車企推出的新品牌,都将雷射雷達列為新車型的标配,同時成為對外宣傳時的賣點。

尤其是最能代表中國造車智能化水準的蔚小理,具有革新意義的下一代車型——蔚來ES7、小鵬G9、理想L9,以及有着“汽車機器人”之稱的集度,都搭載了雷射雷達。

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集度的雙雷射雷達在車前蓋上

雷射雷達對車輛性能究竟有多大提升,目前尚難以量化評估,但很明顯的一點是,外界漸漸将雷射雷達和智能化這兩個詞,放到了一個情境裡。

和高資本創始合夥人何宇華在跟主機廠接觸中發現,國内車企在使用雷射雷達方面,非常激進。“大家都想打差異化。”他對深途說。

雷射雷達,成了汽車圈最亮的仔。

雷射雷達被神話了

毫無疑問,雷射雷達是一款智能産品。它是汽車在實作進階别自動駕駛中的一個關鍵零部件,與攝像頭、毫米波雷達一起,構成了一輛智能汽車的感覺體系,成為汽車的“雙眼”。

但搭載了雷射雷達的車,就成為一輛智能汽車了嗎?

未必。至少在現在,雷射雷達還不具備如此威力。

未感科技進階商務總監雷蓬對深途說:“在L2階段,雷射雷達起到的作用駕駛者是體驗不到的,主要是對視覺和毫米波做備援。”

以“全球首款雷射雷達量産車”小鵬P5為例,攝像頭和毫米波雷達依然是最主要的感覺裝置。雷射雷達不是雪中送炭,是錦上添花。

張立辰對深途透露,P5的這兩顆雷射雷達,來自大疆旗下公司覽沃,這款雷達成本低,量産快,但是其不規則掃描的特性無法滿足高速行駛狀态下的感覺需求。P5主要用它來做資料補充和自主泊車,不是主要決策資料來源。

是以,外界可能誇大了雷射雷達對P5起到的作用。

蔚來的政策跟小鵬不同,想要一口吃個胖子。ET7搭載的是圖達通1550nm雷射雷達,性能非常優秀,去年剛釋出時打出的是“最遠探測距離500米”的标簽,在10%的反射率下探測距離可以達到250米。行業裡對這款産品抱有很高的期待。

但是,一位剛試駕完ET7的業内人士對深途說,蔚來銷售告訴他,NAD更新日期待定。“現在裝的雷射雷達暫時是個硬體擺設。”

何宇華告訴深途,目前雷射雷達的功能并沒有得到很好的開發,很多搭載了雷射雷達的車,出廠時也并不具備很強的自動駕駛能力,屬于“閹割版”。這些主機廠對外講的故事是,車輛預裝硬體,軟體通過OTA後期更新,這樣車主就不必為了最新的自動駕駛功能重新再買一輛車。但實際上OTA更新有很多限制條件,具體能實作到什麼程度的功能也是未知數,車主卻需要為此提前買單。

不隻是乘用車不成熟,L4級的Robotaxi和Robotruck,其實也不成熟。

過去雷射雷達一直是應用在L4級自動駕駛測試中。這些測試車不用考慮體積、外觀的問題,使用的都是超高性能的雷射雷達。但即便如此,還是有很多corner case(極端場景)無法克服,這本身就說明雷射雷達不是萬能的。

“拿Robotaxi舉例,傳感器上都武裝到牙齒了,實際的體驗依然不如人意,商業化的噱頭遠大于實際。”張立辰說。

某自動駕駛公司産品經理秦東永對深途說,有一些做封閉或半封閉場景的自動駕駛公司,在雷射雷達身上“吃過虧”。

他舉了三個典型的例子,一是整個視場角内測距水準是不一樣的,比如紙面上是200米測距能力,在視場角邊緣隻有100米,但廠家不會明說,需要專門測試才能知道;二是在陽光幹擾的情況下,雷射雷達點雲的噪點水準會跟理論值相差很大;三是遇到高反射率物體和低反射率物體時,可能出現高反鬼影和高反膨脹。

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雷射雷達出現“高反膨脹” / 受訪者供圖

“這些問題在前期測試時,可能時間段或者環境比較友好,都沒測試出來,但在真實量産場景中,全都暴露出來。”他說。

自動駕駛公司在雷射雷達上吃過的虧,造車新勢力和新品牌們,未來也會面對。

現在,對于乘用車NOP/NGP來說,行業主要使用的還是L2+的功能。L2+不用雷射雷達,軟硬體已經有比較成熟的量産方案。雷射雷達上車,也隻是為傳感器提供備援方案,有點降級使用的意味。

秦東永對深途分析:“乘用車現階段上雷射雷達,可以了解為:1、硬體預埋;2、雷射有效資料收集為後續多傳感器融合及模型訓練提供資料;3、噱頭。”

批量上車還為時過早

車企提前預埋雷射雷達,是在為未來的更新做準備,不至于後期要做L4級自動駕駛時,硬體能力跟不上。

但另一個問題出現了,現在的雷射雷達,無論是在應用端還是産業端,都還不夠成熟。

雷射雷達要量産裝車,需要同時滿足性能、體積、成本、安全等多個要素,任何一方面都不能有太大的短闆。但現實是,現在的雷射雷達很難同時兼顧。

以小鵬P5為例,覽沃的方案搞定了成本,犧牲了性能。是以小鵬在下一款車G9,計劃跟速騰聚創合作,換成更高性能的雷射雷達。

蔚來ET5、ET7使用的圖達通1550nm雷射雷達,探測距離沒得挑,對人類肉眼傷害小,但成本更高,而且在車頂凸出來一塊,會影響車輛的風阻系數。張立辰表示,1550nm在量産中一直存在良品率過低的問題。

這給車企留下了難題,要批量裝車,就得做取舍,還得承擔一定風險。

往深了看,這不是某一家雷射雷達廠商的問題,而是整個行業的問題。雷射雷達存在技術路線之争,每一條路線都有各自的優缺點,但沒有一個可以稱作是完美的解決方案。

行業一開始用的是機械式雷射雷達,雷達能夠旋轉,水準視場掃描範圍達到360度。但機械式雷射雷達存在一個緻命的缺陷:内部的旋轉部件容易損壞,穩定性比較低,會影響行車安全性。

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國産無人駕駛計程車上的機械式雷射雷達 來源 / 科技宅男

于是行業摸索出另一條路線——固态雷射雷達。雷射器中沒有旋轉部件,雷射雷達的穩定性和使用壽命提高了,被認為是最優方案。但問題是,固态雷射雷達目前在技術上還無法實作。

最後行業采取了折中方案,推出了混合固态(半固态)雷射雷達,中和了機械旋轉式雷射雷達和固态雷射雷達各自的優缺點,更适合大規模量産,現在已經成為行業主流方案。

在混合固态上,又分化出不同的方向,如微振鏡、單軸轉鏡、棱鏡等。微振鏡方向的代表車型有小鵬G9、廣汽AION LX、威馬M7,單軸轉鏡的代表車型有極狐阿爾法S、長城機甲龍。不過,這些車型都還沒有量産。

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威馬M7車頂的雷射雷達

直到現在,整個行業也沒有找到雷射雷達上車的最優解。車企們現在推崇的混合固态路線,其實也隻是一個過渡。

車規認證是擺在雷射雷達量産前的另一座大山。李想質疑集度雷射雷達的安裝位置,理由就是通不過行人碰撞法規。

張立辰告訴深途,車規體系比較複雜,對于溫度、震動、産線标準有一個統一的要求,但是對雷射雷達這個單品沒有特定的标準。

“歐美國家對車規要求嚴格,導緻過車規的雷射雷達要麼線數很低,要麼距離很短,隻能補盲用,對自動駕駛系統的更新起不到決定性作用。國内步子邁的大,小批量樣品過了穩定性測試就可以先行使用,直接上高線數遠距離的,穩定性就需要時間來修複。”他說。

國内雷射雷達如此激進,也沒有任何一個廠家年産過10萬台,更别提大規模量産的車規穩定性。“雷射雷達壁壘還是比較高的,能做出車規級産品不是一朝一夕。”秦東永說。

成本問題也需要考慮。相比視覺方案,目前雷射雷達的價格沒有任何優勢。

“成本太高,普及困難,隻能在高端車、高配上使用,普遍出貨的車型還是不帶雷射雷達的。DVD剛出來很貴,普及量大後價格急劇下降,是以讓子彈再飛一會兒。”國内一家計算機視覺上市公司的内部人士對深途說。

2020年底華為曾釋出了96線雷射雷達,聲稱能夠年産10萬套/線,這款産品搭載在極狐阿爾法S華為HI版上。但直到現在,這款車都還沒量産,華為的雷射雷達也沒有批量傳遞。

“從産業鍊的成熟度和應用端的落地進度來看,真正的大規模量産落地得兩三年後。”張立辰分析。

終極解決方案裡,會有雷射雷達嗎?

裝不裝雷射雷達,對于車企而言,不隻是一道選擇題,還是一道數學題。

如果隻是單純堆積硬體,雷射雷達不會有這麼高的熱度,也不會被神話。

“我覺得算法的問題比感覺要大得多。”張立辰表示。

感覺、規劃和控制,是自動駕駛系統的三個部分,對應人類開車,就是眼睛看路,大腦指揮,手腳操作。雷射雷達屬于感覺裝置,相當于汽車的一隻“眼睛”,另一隻“眼睛”是攝像頭,但兩隻“眼睛”的成像原理、資料形式都不同,要讓“大腦”能讀懂,就要做資料融合。

多傳感器融合,對算力、算法的要求都很高,很多車企裝了雷射雷達,其實并不具備做融合的能力。

馬斯克是雷射雷達堅定的反對者。特斯拉一直堅持使用攝像頭的純視覺感覺方案,不僅不要雷射雷達,甚至要把毫米波雷達都去掉。在這種路線下,特斯拉不用做複雜的多傳感器融合,但對視覺感覺系統要求很高。

不要神化雷射雷達

特斯拉 來源 / unsplash

國内的主流路線,是搭載雷射雷達的多傳感器方案。業内普遍認為,L3級以上更高階的自動駕駛,離不開雷射雷達。

這兩條路線究竟誰是終極方案,目前尚無定論。

支援特斯拉的人認為,雷射雷達最終必然被拿掉,多傳感器融合不如純視覺。“雷射雷達和高精地圖是智能汽車的兩根拐杖,高精地圖負責提前展開‘戰場迷霧’,雷射雷達負責複雜場景下的避障補盲,但随着CMOS和算力、算法的進化,純視覺必然是蔚理鵬最終的唯一選擇。”業内大V“Blood旌旗”在微網誌上公開表示。

如果特斯拉赢了,終極解決方案中沒有雷射雷達的位置,那意味着雷射雷達隻是過渡産品,蔚小理将不得不在未來進行路線糾偏,雷射雷達市場也将面臨價值重估。

業内普遍支援蔚小理的多傳感器融合路線。多位業内人士都對深途表達了一個觀點:視覺、毫米波、雷射雷達,三者長期都是要配合使用,要實作高階自動駕駛,雷射雷達不可或缺。

何宇華指出,視覺方案在很多場景下是存在缺陷的,而且很快就會觸達它的能力天花闆。比如輔助駕駛進出隧道,光學發生很大變化的場景,視覺方案基本是失效的,即便是特斯拉,也僅能保持20%的能力。

他認為,在終極解決方案裡,輔助駕駛各大感覺元器件之間,一定是及時排程備援的關系,而不是主次的關系。系統會根據場景的變化,動态調用不同傳感器,不斷去做參數貢獻值的配置設定。“未來一定是綜合感覺的方案,這些傳感器之間需要互相印證,都是缺一不可的。”

但是,多感覺方案大大增加了算法難度,對車企的軟體能力、硬體适配能力提出了更高的要求。“另外,車内的線束布局、資料傳輸量都會發生改變,平台的計算能力也會相應提高。”何宇華說。

是以,将來真正拉開車企之間差距的,不是誰的雷射雷達更先進,而是要看車輛的算法、算力、系統。雷射雷達,無法孤軍奮戰。

雷射雷達加速發展,是行業各方玩家共同推進的結果。它功能強大,前景廣闊,不應該被忽視,但也不應該被神話。

任何行業都需要有先行者。對于創新,我們理應多一份包容,也要保有一份理性。理性客觀看待雷射雷達,行業才能健康有序發展。

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