?作者 | 張祥威
編輯 | 德新
2023年尾上市的這一批車(chē)型中,以問(wèn)界新M7、理想MEGA、小鵬X9、智界S7和極氪007最為典型,它們的頭頂大多搭載了一顆激光雷達(dá),有的車(chē)型比如小鵬X9,甚至在前大燈位置配置了兩顆激光雷達(dá)。
這是為實(shí)現(xiàn)高階智能駕駛功能而來(lái)。
對(duì)于高階智駕方案而言,激光雷達(dá)儼然已成為必備品,其天生具備探測(cè)距離遠(yuǎn)、光線適應(yīng)性好等特點(diǎn),而且對(duì)視場(chǎng)角范圍內(nèi)的異型目標(biāo)物進(jìn)行準(zhǔn)確感知。
相比特斯拉的純視覺(jué)方案,車(chē)企引入激光雷達(dá),不僅會(huì)減少一定的算法開(kāi)發(fā)壓力,還能減少更多的隱形成本支出,在感知算法層面加速超車(chē)純視覺(jué)方案,盡快實(shí)現(xiàn)高階智駕。
這是一場(chǎng)關(guān)乎技術(shù)路線、規(guī)模成本的競(jìng)賽,一些車(chē)企已經(jīng)開(kāi)始用腳投票。
激光雷達(dá)發(fā)射激光脈沖,遇到目標(biāo)物后折返,通過(guò)計(jì)算激光的折返時(shí)間,就可以計(jì)算出與目標(biāo)物體的相對(duì)距離。相比攝像頭、毫米波雷達(dá)等其他傳感器,激光雷達(dá)對(duì)于夜間、光照不好的場(chǎng)景下的感知能力都要更好。
2021年之前,量產(chǎn)搭載激光雷達(dá)的車(chē)型遠(yuǎn)不像今天這樣豐富。
2021年,車(chē)企開(kāi)始真正量產(chǎn)交付激光雷達(dá)車(chē)型,這年打著「全球首款量產(chǎn)激光雷達(dá)車(chē)型」旗幟上市的小鵬P5,為后來(lái)者沖出一條路。
自小鵬P5起,搭載激光雷達(dá)的車(chē)型更多涌現(xiàn)。
今天,上至100萬(wàn)元出頭的高端品牌仰望,下至20多萬(wàn)元的一眾國(guó)產(chǎn)電動(dòng)品牌,各自車(chē)型的高階智駕版本中,激光雷達(dá)已經(jīng)成為必選。
激光雷達(dá)產(chǎn)品主要見(jiàn)于頂配版本車(chē)型上,主流方案會(huì)采用一顆、兩顆配置,少數(shù)玩家如阿維塔,采用的是三顆激光雷達(dá)。
激光雷達(dá)公司的出貨速度,隨著高階智駕版的暢銷(xiāo),陡然提升。
2021年,國(guó)內(nèi)頭部激光雷達(dá)公司的出貨量剛剛到達(dá)1萬(wàn)臺(tái)左右的水平。進(jìn)入2022年,禾賽出貨量8萬(wàn)臺(tái),排在后面的圖達(dá)通等,出貨量也達(dá)到了5萬(wàn)多臺(tái)的規(guī)模。
今年前三季度,禾賽的激光雷達(dá)總交付量為134,380臺(tái),同比增長(zhǎng)307.9%。其中,ADAS激光雷達(dá)交付量達(dá)114,482臺(tái),同比增長(zhǎng)516.6%,已率先突破年交付10萬(wàn)臺(tái)大關(guān)。
接下來(lái)的兩年,頭部激光雷達(dá)公司將會(huì)向著年出貨50萬(wàn)臺(tái)的節(jié)點(diǎn)邁進(jìn)。
激光雷達(dá)上車(chē)過(guò)程中,純視覺(jué)玩家也在持續(xù)前進(jìn)。
純視覺(jué)指的是,主要依賴攝像頭傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊環(huán)境對(duì)感知,盡可能減少對(duì)激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高精地圖等輔助工具的依賴。
特斯拉是純視覺(jué)的鼻祖,到今天一直堅(jiān)持不用激光雷達(dá),而是通過(guò)攝像頭傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊環(huán)境的感知。
特斯拉的堅(jiān)持,讓激光雷達(dá)與純視覺(jué)的對(duì)戰(zhàn)充滿變數(shù)。畢竟,頭部玩家在實(shí)現(xiàn)城市NOA時(shí),已經(jīng)著手「去高精地圖」、「去毫米波雷達(dá)」,借助「BEV+Tranformer+Occupancy」來(lái)實(shí)現(xiàn)道路拓?fù)?、通用障礙物的識(shí)別等任務(wù)。
在算法提升以及降本壓力加大的背景下,如何看待激光雷達(dá)方案,是不少人關(guān)心的話題。
從特斯拉身上,可以看到自動(dòng)駕駛算法的演進(jìn)脈絡(luò)。
特斯拉最初采用的是2D檢測(cè),之后進(jìn)化至BEV算法,為了解決異型障礙物的問(wèn)題,又進(jìn)一步演化出Occupancy占用網(wǎng)絡(luò)算法。
Occupancy是通過(guò)實(shí)時(shí)推理,來(lái)對(duì)一些難以直接表征的環(huán)境信息進(jìn)行靈活探測(cè),比如對(duì)高速道路上的道路施工場(chǎng)景、異型車(chē)輛,以及行人、動(dòng)物的位置、速度等進(jìn)行探測(cè)。
本質(zhì)上,Occupancy屬于三維重建,其中涉及復(fù)雜的算法,包括:
提取2D視覺(jué)特征;
2D特征轉(zhuǎn)為3D特征;
時(shí)序?qū)R,多幀融合構(gòu)建4D網(wǎng)絡(luò);
解碼生成3D結(jié)構(gòu)和目標(biāo)物速度;
但眼下的問(wèn)題在于,純視覺(jué)方案需要不斷獲取海量數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的識(shí)別和三維重構(gòu)。如果缺少足夠多的數(shù)據(jù),就會(huì)造成漏檢、誤檢。特斯拉每年在全球范圍內(nèi)賣(mài)出100多萬(wàn)臺(tái)車(chē),這些車(chē)輛在路上行駛過(guò)程中源源不斷的回傳測(cè)試數(shù)據(jù),Autopilot累積使用里程已經(jīng)超過(guò)90億英里。目前沒(méi)有任何一個(gè)其他純視覺(jué)玩家有這么大數(shù)量級(jí)的車(chē)輛數(shù)據(jù)。
而由于涉及多幀融合,Occupancy在車(chē)端有限的算力之下,很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)三維空間高精度和低延時(shí)地測(cè)量與重建。而特斯拉從2014年就開(kāi)始自研芯片、2019年推出了FSD芯片,已經(jīng)在自研芯片領(lǐng)域高筑了技術(shù)壁壘。
車(chē)企要做Occupancy網(wǎng)絡(luò),對(duì)于資金、時(shí)間的投入必不可少。除車(chē)端感知方案之外,車(chē)企還需要搭建算法團(tuán)隊(duì)、智算中心、數(shù)據(jù)閉環(huán)體系等等能力??偠灾?,這不是一個(gè)一朝一夕能有成果的方向。
而使用激光雷達(dá),將迅速減輕車(chē)企的算法開(kāi)發(fā)壓力。按禾賽的說(shuō)法,「直接將車(chē)企城市NOA功能開(kāi)發(fā)的時(shí)間縮短三年?!?nbsp;
原因在于,激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)更為簡(jiǎn)單直接,對(duì)于不規(guī)則障礙物探測(cè)更加準(zhǔn)確,尤其在中國(guó)道路環(huán)境下,激光雷達(dá)方案對(duì)于電動(dòng)車(chē)的識(shí)別也更為準(zhǔn)確。
在一項(xiàng)MIT的研究論文中,作者對(duì)比基于攝像頭數(shù)據(jù)的算法和融合了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的算法結(jié)果發(fā)現(xiàn):攝像頭算法到了夜晚感知精度有明顯的下降,而通過(guò)融合激光雷達(dá),可以將夜晚環(huán)境的感知精度提升至3倍。
「如果車(chē)企剛剛開(kāi)始做,又想很快地搞定一些場(chǎng)景,有激光雷達(dá)的話難度會(huì)低一些。」上汽PP-CEM&飛凡智能駕駛首席科學(xué)家金杰盂曾表示,基于激光雷達(dá)、攝像頭等多傳感器融合后,Occupancy的方案能夠在探測(cè)范圍、距離、精確性上表現(xiàn)得更好。
在談到激光雷達(dá)的作用時(shí),輕舟智航產(chǎn)品負(fù)責(zé)人許諾也直言,現(xiàn)階段單純依靠視覺(jué)方案,很難應(yīng)對(duì)中國(guó)城市道路中的各類(lèi)Corner Case?!?strong>激光雷達(dá),是以投入換時(shí)間,加速城市NOA落地的捷徑?!痹S諾如此表示。
當(dāng)下,上激光雷達(dá)基本上是大多數(shù)車(chē)企繞不開(kāi)的選擇。這也是為何今年這一波重要車(chē)型上,都紛紛標(biāo)配或至少選配了激光雷達(dá)的緣故。
視線放到更遠(yuǎn)的中長(zhǎng)期,激光雷達(dá)和純視覺(jué)競(jìng)爭(zhēng),其實(shí)更多是一個(gè)商業(yè)層面的選擇問(wèn)題。
純視覺(jué)和激光雷達(dá)的爭(zhēng)論由來(lái)已久。
起初,馬斯克拋出激光雷達(dá)無(wú)用論時(shí),將其比喻成「拐杖」,認(rèn)為成本太高,自那時(shí)起,特斯拉至今仍沒(méi)有使用激光雷達(dá)。
馬斯克沒(méi)有說(shuō)的是,采用純視覺(jué)路線后,車(chē)端的硬件方案成本降低了,但背后的軟件算法、數(shù)據(jù)訓(xùn)練等冰山下的隱形成本,是一筆更為昂貴的費(fèi)用。
禾賽科技產(chǎn)品戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人施葉舟算了一筆賬:
純視覺(jué)路線的支出主要有三類(lèi),分別是算法迭代、云計(jì)算投入,以及數(shù)據(jù)標(biāo)注等。
假設(shè)要開(kāi)發(fā)一套高階智駕功能,方案總投入需要200億元。均攤下來(lái),車(chē)企如果可以賣(mài)200萬(wàn)臺(tái)車(chē),平均單車(chē)的費(fèi)用大概為1萬(wàn)元。能賣(mài)2000萬(wàn)臺(tái)車(chē),平均每臺(tái)車(chē)的成本1000元。
目前,新興的新能源車(chē)品牌,每年銷(xiāo)量大概在10萬(wàn)臺(tái)的水平,基本上很難承擔(dān)如此高昂的投入。
而且,純視覺(jué)尤其是Occupancy,本身也有需要回答的問(wèn)題,在通用障礙物識(shí)別方面,何時(shí)能通過(guò)不斷積累場(chǎng)景數(shù)據(jù)解決掉漏檢問(wèn)題,或者從根源上找到解決不可枚舉問(wèn)題的方法。
再來(lái)看激光雷達(dá)。
通常,主流的高階智駕方案會(huì)采用的配置是:兩顆英偉達(dá)Orin X芯片、7個(gè)800萬(wàn)像素?cái)z像頭、單顆激光雷達(dá),以及毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器等。
兩顆Orin X的成本大概為800美元,7個(gè)800萬(wàn)像素?cái)z像頭的成本大概不到500美元,其他毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)成本相比攝像頭更低。
據(jù)施葉舟透露,「激光雷達(dá)的成本已經(jīng)降到1000美元以下,這個(gè)價(jià)格與六七年前的七八萬(wàn)美元相比,已經(jīng)降了幾個(gè)數(shù)量級(jí)?!?nbsp;
激光雷達(dá)想要繼續(xù)降成本,一是集成,將核心零部件芯片化。二是規(guī)?;?,實(shí)現(xiàn)更多地量產(chǎn)上車(chē),通過(guò)規(guī)模來(lái)平攤成本。而禾賽在這兩個(gè)方向上都已經(jīng)領(lǐng)先了一個(gè)身位。
本土車(chē)企對(duì)于激光雷達(dá)的擁抱,讓激光雷達(dá)公司擁有了擴(kuò)大規(guī)模不斷降本的可能性。
目前,一款爆款電動(dòng)車(chē)型比如小鵬G9的高階智駕選裝率,可以達(dá)到80%。
明年,按照每款車(chē)單月穩(wěn)態(tài)銷(xiāo)售1萬(wàn)臺(tái)計(jì)算,每款車(chē)每年需要的激光雷達(dá)數(shù)量大概在10萬(wàn)臺(tái)左右,如果選擇搭載兩顆激光雷達(dá),這個(gè)數(shù)字還會(huì)翻倍。也就是,明年激光雷達(dá)的出貨量,大概率會(huì)在今年10萬(wàn)臺(tái)級(jí)的基礎(chǔ)上成倍增長(zhǎng)。
隨著更大規(guī)模的到來(lái),以及趕在路上的新一代產(chǎn)品,激光雷達(dá)「昂貴」的標(biāo)簽可能將很快被撕掉。
車(chē)企最終會(huì)選擇純視覺(jué)還是激光雷達(dá)方案,這個(gè)問(wèn)題其實(shí)不難回答。
頭部智駕玩家中,小鵬與華為均在率先應(yīng)用激光雷達(dá)的能力。
「激光雷達(dá)對(duì)我來(lái)說(shuō)最重要的是城市場(chǎng)景下各種障礙物的識(shí)別能力,因?yàn)槟切┱系K物是各種各樣的,甚至是不可枚舉的,視覺(jué)來(lái)解決有一些難度,激光雷達(dá)可以直接把3D的可達(dá)空間畫(huà)出來(lái)?!乖?a class="link2" target="_blank">小鵬汽車(chē)自動(dòng)駕駛副總裁吳新宙曾表示。
華為將激光雷達(dá)用在了GOD(通用障礙物檢測(cè))網(wǎng)絡(luò)中,通過(guò)融合激光雷達(dá),華為的智駕系統(tǒng)在暗光、逆光和眩光等場(chǎng)景下可以做到更準(zhǔn)確的識(shí)別,還能識(shí)別側(cè)翻車(chē)輛、掉落的大紙箱、落石、倒地的大樹(shù)等。
將激光雷達(dá)的感知數(shù)據(jù)融合到視覺(jué)算法,對(duì)于提升感知能力的效果是非常明顯的。尤其是,在最近華為與何小鵬的AEB爭(zhēng)論中,智能駕駛與主動(dòng)安全的關(guān)系被擺在桌面上。
一番爭(zhēng)論下來(lái),答案逐漸清晰。
更強(qiáng)的智駕能力一定有利于提升主動(dòng)安全比如AEB能力。而激光雷達(dá)這類(lèi)傳感器,對(duì)于增強(qiáng)智駕方案感知又是毋庸置疑的。
對(duì)于車(chē)企而言,激光雷達(dá)是一個(gè)現(xiàn)成的工具,效果立竿見(jiàn)影,能夠助力高階智能駕駛功能加速量產(chǎn)落地,更早地進(jìn)入市場(chǎng)。如果說(shuō)智能駕駛的比拼是一場(chǎng)馬拉松,激光雷達(dá)則直接開(kāi)辟了一條捷徑,可以幫助車(chē)企迅速「超車(chē)」,同時(shí)還能省去一大筆隱形的成本支出。
如果有更高效的工具,何必不用呢?
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:HiEV
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