天天看點

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

時隔半年,不知道是否還有人記得長城沙龍汽車海報上的一句slogan,“4顆以下 請别說話”。可惜雷射雷達又不是CPU,不是堆數量(核心)就可以更強。算法,算法,重要的是算法!

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

當然了,今天并非要說沙龍,而是聊聊“雷射雷達”這個話題。随着蔚來ET7逐漸傳遞給首批客戶,其聲量達到了自釋出以來的第二波高潮,連“JDM腦殘粉集中營”——斯巴魯全新BRZ大定群裡都在讨論這台車。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

意外的是,讨論最多的并非ET7引以為傲的做工、性能、續航,而是車頂上三個不同大小的“痘痘”,也就是雷射雷達。

因為他們都覺得“車頂長痘”,實在是太不協調、太不好看了。

但他們不知道的是,不僅蔚來ET7,還有蔚來ET5、理想L9以及智己L7,均采用了頂置雷射雷達方案。我突然想起了桌上的iPhone,自那條“劉海”誕生以來,消費者是如何從“罵罵咧咧”轉變為“習以為常”的?

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

好東西就該放在醒目的位置?

“頭上不長個包,别人都不知道我的車有雷射雷達。”除了調侃之外,類似的表達并不會讓我們真正了解廠商為何要将雷射雷達布置在車頂上。“頭頂大包”到底有什麼好處,以至于整個設計團隊都可以作出讓步。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

要說清楚這個,還要先弄清楚雷射雷達的基本工作原理。

簡單來說,自動駕駛由感覺、決策、執行三部分組成,而雷射雷達在感覺環節扮演着重要的角色。如果你還沒有将國中實體還給老師的話,應該知道雷達是通過仿生蝙蝠發射超音波進行工作,雷射雷達同樣如此,通過發射雷射束到達前方障礙物,然後接收從障礙物折返的雷射束,并測量雷射信号的時間差和相位差來确定障礙物的距離。如果你小時候玩過利用回音确定距離的遊戲,應該很好了解。

是以,如果要雷射雷達更出色地完成“感覺”任務,就必須讓其“站得高、測得遠”,能同時送回最大值與最小值信号,才是最理想的測量結果,而車頂無疑是更加合适的位置。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

另外,如果将雷射雷達布置的位置太低,也更容易受到蚊蟲屍體、飛石以及污泥等遮蓋物的影響。如果再像大燈清洗似的給雷射雷達裝一個“雷達清洗”裝置,總感覺很多餘,成本上也沒必要。

除此之外,還有維修成本以及行人法規的幾個原因。在我之前對小鵬P5的靜态體驗視訊中(回顧請戳《六個優點四個缺點 帶你快速認識智能家轎小鵬P5》),就提到過下置雷射雷達的一個缺點,就是太容易在碰撞中第一個“陣亡”。盡管小鵬P5采用的固定式雷射雷達HAP,是Livox基于Horiz系列更新而來,而Livox又是大疆子公司,是以HAP的單價已經被壓低到幾千元人民币。但随便發生個最輕微的擦碰事故,也會輕松産生上萬元的修理(更換)費用。

行人保護就更好了解了,此前微網誌曝光集度SIMUCar 2.0雙雷射雷達版上車,從紅框位置看出雷射雷達放置在機蓋上,李想也評論說該方案不符合最新的行人碰撞法規。否則,經典的翻燈也不會消失于曆史之中了。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

以上這些基本将雷射雷達布置于車頂的主要原因說清楚了,總結起來就是要滿足雷射雷達性能需求、行人碰撞法規要求以及低損壞率要求。

聰明的你一定在思考,兩側A柱、擋風玻璃上方不也都是合适的位置嗎?斯巴魯的EyeSight、特斯拉的多目攝像頭不就裝在車内後視鏡位置上嗎?

這就涉及到布置雷射雷達的最後一個關鍵因素:安裝條件。

先說A柱,哪怕我們抛開A柱内空間太小,不足以安裝雷射雷達的客觀原因,如果将雷射雷達強行鑲嵌在A柱上,那麼在碰撞測試中這台車可能會出現不及格的情況。稍微對白車身有所了解的車友都知道,A柱的剛性對被動安全起到至關重要的作用,大多數汽車廠商在這一區域也會采用超高強度的鋼材。通常來說這一區域不會有影響其結構安全的附加設計,想要中間掏個洞安裝雷射雷達,屬實是本末倒置了。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

而擋風玻璃的唯一問題是透光率不夠,目前國标要求新車出廠的擋風玻璃透光率不低于70%。但符合雷射雷達使用要求的透光率要超過90%,目前市場上量産商用的前擋風玻璃尚且沒有符合該技術标準的産品誕生。

當然,也有不少供應商思考過其他位置,比如提供固态雷射雷達解決方案的XenomatiX與提供LED矩陣大燈的Marelli就在合作研發将雷射雷達內建于前大燈裡。如果雷射雷達的垂直角度足夠,大燈确實也是一個相對合适的位置,還可以共享大燈清洗功能。隻不過這個大燈的價格,可能會超出很多人的想象,并且該方案目前還呆在實驗室裡。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

就目前的情況,車頂确實是雷射雷達相對理想的安放位置。也正因為此,我猜馬斯克之是以稱“雷射雷達隻有傻瓜才會用”,會不會是因為他無法容忍如此醜陋的設計。

雷射雷達不是智能汽車時代的“ESP”

聊完雷射雷達的頂置布局後,我們再來看雷射雷達對于智能駕駛的重要作用。如今,當新推出的智能電動車普遍搭載雷射雷達,且雷射雷達的單個成本逐漸走低,已經進入20萬級電動車的時候,雷射雷達有沒有可能變身未來智能電動車的“ESP”,成為一項非強制要求但預設标配的零部件?

談這個問題的關鍵,在于理清雷射雷達是不是智能汽車自動駕駛L2升L3,亦或L3升L4的剛需零部件。

答案是:NO。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

回顧工信部釋出的《汽車駕駛自動化分級》,其中L2到L3的重要轉變是“目标和事件的探測與響應”由L2的“駕駛員和系統”組合完成,變為了L3的“純系統”完成。

在L2級自動駕駛輔助下,當開啟輔助後,駕駛員可以短暫離開方向盤和油門踏闆,但是駕駛員依舊保持觀察狀态,系統隻負責駕駛,當出現其它情況時還是需要駕駛員的介入。進入L3後,系統會根據路況條件來操控車輛,比如變道超車、識别包含行人在内的其他交通參與者、根據高精地圖進行轉向等操作,但遇到緊急狀态還需駕駛員介入。

相比起雷射雷達,車道級高精地圖反而更像是L2向L3轉變的剛需。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

從L3到L4的最大變化則是駕駛員無需動态接管車輛,系統全權負責道路上的突發情況,進而作出判斷,L4唯一的限制是自動駕駛系統僅能在有設計運作條件的區域開啟。

不管是L2到L3,還是L3到L4,其最重要的變化都是系統是否可以逐漸代替原本需要駕駛員的工作,并未對開啟自動駕駛輔助的雷達探測距離、廣度等資料作出明确規定。哪怕像ISO 22179标準(車規級)裡提到了對制動距離的推算,表示車輛至少要感覺到前方200m左右的目标才擁有足夠的預警時間,這也是提出的目标要求,而非指定要雷射雷達來完成這個要求。

因為,雷射雷達不是唯一可完成該任務的零部件。單論探測距離與探測範圍,攝像頭才是YYDS。但是後者的成像品質确實不如雷射雷達,且極度依賴算法與算力。這也是為什麼特斯拉在2020年就決意摒棄英偉達基于GPU開發的Xavier自動駕駛晶片,轉向自主研發更高算力的FSD晶片。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

不過也有将視覺與雷射雷達整合的方案,比如小鵬G9就是以視覺為主,雷射雷達補盲。是以包括小鵬P5在内,它們搭載的雷射雷達性能規格并不用很高。而蔚來和理想近期都會以雷射雷達為主,像ET7就采用了昂貴的、具備超遠距離探測能力的(蔚來表示有500m)圖達通獵鷹雷射雷達,同時采用多顆800萬攝像頭進行輔助,理想L9也采用了單顆禾賽AT128雷射雷達作為“主視覺”。

條條大路通羅馬,未來實作L4、L5有多種形式。企業是否選擇采用雷射雷達,僅取決于雷射雷達是否符合那時的技術路線以及成本控制。

雷射雷達有可能成為智能汽車的“ESP”嗎?

大師觀察

綜合來說,雷射雷達并不會像“ESP”一般成為汽車的标志性零部件,它不過是通向高階自動駕駛道路上的方案之一。隻不過由于中國的交通情況相較國外會複雜不少,而雷射雷達的成像性能确實又比攝像頭好很多,是一個相對高效、不過度依賴視覺算法(需要超高算力晶片和長時間AI學習)的方案。在未來中長期内,雷射雷達應該會成為智能電動車領域相當常見的零部件。

繼續閱讀