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弃用激光雷达采用纯视觉传感器,马斯克有何打算?

2021-06-07 18:00
大众侃车
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作者 陈婧涵

近日,特斯拉对外宣布,从5月份开始,北美市场的Model 3和Model Y将不再配备雷达传感器,取消车前方的毫米波雷达,仅使用摄像头作为自动驾驶系统的信息采集,这意味着特斯拉即将成为真正意义上第一个在量产车上实现“纯视觉”自动驾驶方案的车企。

事实上,特斯拉CEO埃隆·马斯克一直坚定地反对激光雷达,甚至多次在公开场合贬低激光雷达,比如:“激光雷达毫无意义,对于自动驾驶汽车来说没有必要”;“激光雷达昂贵、丑陋、没有必要”;“激光雷达就像人身上长了一堆阑尾,阑尾本身的存在基本是无意义的,如果长了一堆的话,那就太可笑了”;“任何依赖激光雷达的公司都可能无疾而终”等等。

视觉or激光雷达

当下自动驾驶领域分为了立场鲜明的两派——视觉派和激光雷达派,显然马斯克坚定不移地“站队”前一派。

那么二者到底有何区别?

视觉方案中的图像传感器能以高帧率、高分辨率获取周围复杂的环境信息,且价格便宜。但图像传感器是一种被动式传感器,其本身并不发光,成像质量受到环境亮度影响较大,在恶劣环境下完成感知任务的难度会大幅提升。

据了解,特斯拉采用8个摄像头+1颗160米测距毫米波雷达+12颗超声波雷达组合,特斯拉使用的感知方案可以看做是比较典型的视觉派自动驾驶。

激光雷达是一种主动式传感器,通过发射脉冲激光并探测目标的散射光特性获取目标的深度信息,具有精度高、范围大、抗干扰能力强的特性。但是,激光雷达获取的数据稀疏无序、难以直接利用,且激光单色的特性让其无法获取颜色和纹理信息。

马斯克对激光雷达嗤之以鼻,主要是他认为,无论是汽车还是道路,都是为人类设计的。既然人类可以通过视觉收集信息+大脑处理信息的方式进行安全驾驶,那就意味着自动驾驶技术也可以通过同样的方式实现。而且在马斯克看来,目前视觉的瓶颈在算法,而不是硬件。

但不可否认,特斯拉在自动驾驶领域已出现数次交通事故,而这些事故的原因,几乎都是当前视觉技术方案,有一个致命的缺点。因为摄像头是二维的,现实却是三维的,所以会和实际物理上信息有出入,存在信息失真。人可以通过经验判断出车大概有多大,但摄像头不行。

理论上说,视觉与激光雷达是完美互补的。因此,基于可靠性的考虑,行业中多数人在研究的是如何将视觉与激光雷达所获得的信息进行融合,实现更加精确的环境感知。

为什么抛弃激光雷达

虽然马斯克不止一次的说过,雷达是个落后的技术,但很多业内人士都认为,特斯拉之所以抛弃雷达,更大的原因可能在于激光雷达高昂的成本。

激光雷达目前分为两种,一种是机械激光雷达,体积大,需要旋转来实现数据的采集,所以一般都装在车顶;另一种是固态激光雷达,体积小,不需要旋转,一般放置在车头前方位置。

毕竟,激光雷达的成本非常高,早期的机械式激光雷达价格动辄十万美元起,而如今随着电子行业的发展,激光雷达的价格有所降低,但基本还维持在几百到上千美元的级别,但这相比高清摄像头“仅有”几十甚至十几美元的价格还是高了许多。

作为一个追求成本极简的汽车,马斯克显然更喜欢摄像头,这种简单而又成本较低的感知系统。

其次技术层面的取舍也是马斯克选择放弃激光雷达的一大原因。

第一,激光雷达不能精确描绘物体以及无法识别颜色,就容易造成误判,而且还是需要配合着摄像头来使用。比如一个大的塑料袋从前面飘过,摄像头方案能够识别出是塑料袋,然后不理会,但激光雷达会判断为阻碍物,然后把车停下来。

第二,毫米波雷达同样也有诸多限制。毫米波在雷达中应用也会受到限制:雨、雾和湿雪等高潮湿环境的衰减,以及大功率器件和插损的影响会降低毫米波雷达的探测距离,无法对周边所有障碍物进行精准的建模,同时由于获取的数据量众多,还需要分走处理器宝贵的算力。

最后,对于在视觉方案方面目前走得最远也是做得最好的特斯拉来说,已经在视觉算法方面有了庞大的投入。而且如果安装了激光雷达,对于特斯拉的硬件改装,就完全没办法向前兼容,甚至是计算平台都需要额外做设计改装,涉及到激光雷达的布置,线缆连接和数据处理。要放弃之前如此大的积累,转身去做另一条路线,从投入产出比来说可谓“得不偿失”。

侃车说

从目前市场上看,大多数车企选择激光雷达融合多种传感器的方案,当然特斯拉一直坚持自己的道路。如果非要给自动驾驶技术路线分个类,那可能就是特斯拉和非特斯拉。仍然坚持不采用激光雷达甚至任何雷达的特斯拉,是否会因自己的一意孤行,给了其他车企一个在自动驾驶领域赶超的机会呢?

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表im体育立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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