马斯克再次创意领先?自动驾驶模式被嘲讽,如今国产车却纷纷效仿

发布日期:2024-02-13浏览量:70

智能辅助驾驶可以说是当下汽车最吸睛的卖点,也是新能源汽车最重要的研发方向。各大车型的辅助驾驶感知硬件大致分为两种,分别是激光雷达和纯视觉系统。

其中中国汽车制造商普遍采用激光雷达,截止至2022年全球已经有17家车企推出20款配备激光雷达的新车,中国市场也有十余款车型搭载了激光雷达。

激光雷达在之前已经成为了国产辅助驾驶的主流,但在三年前美国特斯拉首席执行官马斯克发布Autopilot 3.0时,就曾胸有成竹的放言:激光雷达十分愚蠢,谁用谁完蛋。此后特斯拉便坚持使用纯视觉系统,在新能源车其中特立独行、不同流俗。

然而就在今年,车企们却突然像舍弃高精地图一般,抛弃了激光雷达,纷纷专攻纯视觉辅助驾驶路线。究竟谁才是未来自动驾驶车型的正解?难道马斯克又一次高瞻远瞩,站在了全世界的前端?

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自动驾驶硬件选择

所谓雷达,就是由发射装置向预定方向发射无线电波,电波与物体触碰后反射或散射,接收器在收到反射信号后,通过传输到接收的时间差能计算出物体的角度、速度和范围,以及与物体的距离。

通过这一技术,又衍生出超声波雷达、毫米波雷达以及激光雷达。超声波雷达工作距离近,但因散射角度大能在三米内精确得知与障碍物的具体距离,因此常备用于车辆的倒车雷达,不过超声波雷达有着易受天气因素影响的缺陷。

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毫米波雷达拥有极强的穿透性,常被安装在保险杠和侧身车架上,它不受恶劣天气和环境的影响,探测距离可达到两百米,因此在车辆高速巡航中发挥着巨大作用。但毫米波雷达也有着探测小物体容易误报的缺陷,为此车企们往往要通过高清摄像头来组合弥补。

激光雷达是由激光发射器、接收器以及惯性定位导航三大部件构成,激光雷达对外发射激光,触碰物体折射返回,由CMOS传感器接收,进而计算出车辆与物体阿之间的距离,再通过实时GPS、惯性导航信息就可以精确得知周边物体的方位。

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一个激光雷达在同时同地发射的激光数量越多,得到的物体反射信号就越多,配合GPS提供的位置以及自身角度计算,结合x,y,z坐标,就能形成距离、空间、位置的三维信号。通过车企的软件算法,系统对周边环境进行3D建模,激光雷达就能成为车辆的眼睛。

像毫米波、超声波雷达的上限也只是L2级别的自动驾驶,这完全无法满足目前车企的需求,当越来越多的车企布局旗下L3级别辅助驾驶时(汽车能自主完成一定环境下的驾驶任务),激光雷达的重要性就开始越加明显。

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车企一般都采用64线激光雷达,将其安装于车顶,视野好能探测到更远的目标,也避免了行驶过程中的污水飞石。像两年前的极狐·阿尔法S(华为HI版)、蔚来·ET7、智己·L7、小鹏 P5均采用了激光雷达方案,国外的谷歌、百度、优步也选择了这条路线。

为什么独有马斯克对激光雷达嗤之以鼻,宁死也要自研纯视觉驾驶系统呢?这是因为既使已经足够先进的激光雷达,在马斯克眼中依然十分落后。

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2019年9月特斯拉正式推出智能召唤功能,环绕车辆的八颗高精度摄像头能让特斯拉不依靠车道线、地图就能识别出周边路段的所有障碍物,在65米外就能自主规划路线,让车辆畅通无阻的自动来到自己身边。

为了满足特斯拉的自动驾驶目标,马斯特将Autopilot 部门进行了一次改头换面的大重组,部门工程副总裁、感知负责人、方针负责人相继离职,由马斯克亲自上阵操刀。

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未来智能驾驶主流

在之前的特斯拉自动驾驶中,项目团队是将八颗摄像头所拍摄的图像缝合起来,投射到一个名为Occupancy Tracker的空间工具中,但这种思路所构成的2D图像和实际3D空间极易出现较大偏差,根本无法担当路况感知的重任。

马斯克接手后及时意识到,特斯拉的自动驾驶算法出现了源头上的错误,他需要将摄像头拍摄的视频画面基于时序投放到一个深度神经网络中,以此完成算法的改进重构。功夫不负有心,后来就诞生了大名鼎鼎的 Bird-Eye View Net。

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2022年10月特斯拉官宣旗下新车将采用纯视觉系统代替超声波传感器,面向欧洲、中东的所有车型都不再装配超声波雷达。特斯拉自信满满的表示:与装备雷达的车型相比,我们的纯视觉方案能在主动安全等级上保持着较大优势

诚然,特斯拉全车的八颗摄像头能实现360度视野监测,最远探测距离达到250米,强大的视觉处理能力能游刃有余的应付周边复杂路况。

谈及雷达驾驶方案,特斯拉的工程师评价道:装载激光雷达的汽车在实现辅助驾驶时,首先要让激光雷达提前绘制环境地图,获得车道上的所有信息,在测试时,实际上他们只是让车辆在地图上行驶。

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工程师Karpathy认为纯视觉无人驾驶技术水准更高,通用性更广泛,他们不需要地图的辅佐,只需要依靠摄像头就能掌控处理好周边一切信息。在特斯拉的自动驾驶面前,雷达反而成了制约。

目前全球有几百万辆特斯拉汽车,他们所搭载的摄像头能源源不断的收集学习数据,让深度神经网络不断精进。

事实上特斯拉还有一个拒绝雷达方案的理由没有道明——激光雷达单个价格太贵。虽然激光雷达的单机价格已经由之前的上千美元骤降至四五百美元,但比起高清摄像头几十美元的单价还是昂贵许多,出于成本考虑,马斯克也会采用高清摄像头。

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2022年全球已经有多款L2以上级别的车型上市,车型迎来了L2——L3、L4、L5升级的窗口期,预计在2023年L3级别的的渗透占有率将达到35%。在自动驾驶技术日益进步和新能源汽车逐年降价的背景下,更为先进以及成本更低的纯视觉方案则受到了国产车企的钟爱。

今年10月17日的百度世界大会,极越发布了全国首个纯视觉智驾技术,先前搭载此技术的极越01已经在嘈杂的上海闹市区实现0接管领航辅助驾驶,全面落地已经步入倒计时。

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像华为、小鹏等坚定的激光雷达阵营,也纷纷倒戈转向研发纯视觉技术,比如华为的M7、M5都已经由三课激光雷达削减为了单颗激光雷达,目前硬件配置为一颗激光雷达、三颗毫米波雷达、12枚超声波雷达以及11颗高清摄像头小鹏蔚来也在紧随其后,不断削减着车型激光雷达的数量,而国产车企在发布新车时,也不再大力宣传激光雷达的作用,多家自动驾驶研发集成商,也在开发纯视觉智能驾驶方案。

在自动驾驶未来比拼中,激光雷达派和纯视觉派似乎已经高低立判、胜负分明。不过产品的进步永远是为消费者服务,谁能更大限度的保障用户的安全,为驾驶提供更多的便利,谁才是真正胜利者。

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