搭載同款激光雷達(dá)，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(dòng)駕駛汽車需要上哪些技術(shù)，但沒有這個(gè)昂貴的小部件，它肯定玩不轉(zhuǎn)。

有關(guān)自動(dòng)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(xiǎn)。

對于那些體驗(yàn)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(huì)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(dòng)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(dòng)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(dú)立計(jì)算的爭議有關(guān)自動(dòng)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(dòng)駕駛系統(tǒng)的眼中，世界是這個(gè)樣子。

兩周前，特斯拉引入激光雷達(dá)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(dòng)駕駛領(lǐng)域，傳感器的問題一直分為視覺派和激光雷達(dá)派。前者主張使用高清攝像頭 + 視覺識別算法，后者主張?jiān)偌尤爰す饫走_(dá) 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(dòng)駕駛；而激光雷達(dá)的擁躉們認(rèn)為，汽車上搭載的傳感器種類越多，則行駛時(shí)會(huì)更安全，因?yàn)椴煌奶綔y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(dòng)駕駛從 L2 向 L3 級別過渡的當(dāng)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(shí)時(shí)運(yùn)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(jiān)定的視覺派，他曾多次 diss 激光雷達(dá)，認(rèn)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(dòng)駕駛設(shè)計(jì)中都選擇加入激光雷達(dá)。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(gè)。

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(dá)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(bào)道，有知情人士稱，馬斯克已與著名激光雷達(dá)公司 Luminar 簽訂協(xié)議，計(jì)劃使用該公司的傳感器進(jìn)行測試和開發(fā)。拍攝于佛羅里達(dá)州的這組照片進(jìn)一步證實(shí)了傳聞的真實(shí)性。

知情人士稱，作為兩家公司協(xié)議的一部分，Luminar 會(huì)向特斯拉出售激光雷達(dá)。目前尚不清楚特斯拉對 Luminar 激光雷達(dá)的意圖是什么，他們可能只是想測試一下激光雷達(dá)的能力，與自己的純視覺方案進(jìn)行對比，也可能是要把激光雷達(dá)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(dòng)駕駛、自動(dòng)泊車、響應(yīng)「召喚」、自動(dòng)輔助變道等能力。

特斯拉對于自己的技術(shù)有著很強(qiáng)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(dá)的「新版本」。

單靠視覺的自動(dòng)駕駛真的靠譜嗎？雖然我們還沒法測試 Tesla Vision，但 Autopilot 平時(shí)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(gè)信號燈，那么特斯拉就會(huì)認(rèn)為正前方出現(xiàn)了大量撲面而來的紅綠燈：

計(jì)算機(jī)視覺的識別看起來既準(zhǔn)確，但又不太準(zhǔn)確。不知如果裝載的是禁行標(biāo)識的話可怎么辦？

長期看來，或許我們可以讓機(jī)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(dá)，讓人又愛又恨

很多汽車廠商正在為消費(fèi)者描繪智能駕駛的藍(lán)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(dòng)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(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)行車記錄以及倒車影像等功能，并讓自動(dòng)駕駛算法識別路標(biāo)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(shí)現(xiàn)準(zhǔn)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(dá)，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(diǎn)在于靜止測距太過于復(fù)雜，同時(shí)對于切向運(yùn)動(dòng)判斷很差。

超聲波雷達(dá)是最常見的車載傳感器，多用在倒車?yán)走_(dá)上。這種雷達(dá)成本較低，但工作范圍很小，使用時(shí)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(dá)和激光雷達(dá)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(dòng)駕駛最多聯(lián)系在一起的傳感器是激光雷達(dá)（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(jì)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(dá)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(shí)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(shí)，頭頂上搭載的那個(gè) Velodyne 64 線機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)售價(jià) 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(dòng)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(dá)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(dá)的身影。

不過此種設(shè)備的性能各有不同。有關(guān)激光雷達(dá)的性能，一個(gè)重要的指標(biāo)是「線數(shù)」——線數(shù)越高，激光雷達(dá)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(gè)是 4 線激光雷達(dá)，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(gè) 96 線雷達(dá)，激光雷達(dá)公司 Luminar 即將量產(chǎn)的首款雷達(dá) Iris 是 500 線。

還有個(gè)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(jià)格相對昂貴。

能看得出，要說到激光雷達(dá)的明星公司，Luminar 是個(gè)繞不開的名字。Luminar 的創(chuàng)始人奧斯汀 · 拉塞爾（Austin Russell）是個(gè)傳奇人物。他早在 17 歲上高中時(shí)就創(chuàng)立了這家激光雷達(dá)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(dá)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?yàn)閺?qiáng)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(dá)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(dá)的成本下降到能以 500-1000 美元進(jìn)行銷售的程度，同時(shí) 500 線 LiDAR 生成的三維點(diǎn)云精度又超過了一眾競爭對手，探測距離還能達(dá)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(dá)量產(chǎn)車」裝得上，還得用得上

屢屢登上新聞?lì)^條的自動(dòng)駕駛技術(shù)，是各路車企競相爭奪的技術(shù)制高點(diǎn)。要想造出一臺安全實(shí)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(gè)安裝小型激光雷達(dá)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(dá)實(shí)用化的「第一」。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)正處在實(shí)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(dá)的量產(chǎn)車。

其中有個(gè)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(tuán)副總裁、乘用車公司總經(jīng)理?xiàng)顣詵|的演講之外，還有三位來自供應(yīng)商的嘉賓發(fā)出祝福——包括英偉達(dá)創(chuàng)始人兼 CEO 黃仁勛、采埃孚集團(tuán)董事會(huì)成員兼亞太區(qū)總裁 Holger Klein，以及激光雷達(dá)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(shí)現(xiàn)上汽集團(tuán)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(jì)劃于 2022 年下半年在全球范圍內(nèi)上市。這款車搭載 Luminar 雷達(dá)的計(jì)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(dá)的首款量產(chǎn)車型。

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

有了強(qiáng)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(diǎn)云感知融合系統(tǒng)，能夠更加精準(zhǔn)地預(yù)知行人、車輛等障礙物的行為和運(yùn)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(zhǔn)地預(yù)知行人、車輛等障礙物的行為和行動(dòng)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(gè)性化定制自己的車。R 汽車將率先獲得英偉達(dá)下一代車載芯片 NVIDIA DRIVE AGX Orin 的支持，如果你需要更強(qiáng)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(shí)現(xiàn)形成多維度、全方位的感知，幫助人和車輛做出準(zhǔn)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(shí)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(dá)，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(huì)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(yàn)。

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