堅(jiān)定純視覺技術(shù)路線 特斯拉堅(jiān)持不用激光雷達(dá)

特斯拉向來(lái)“自帶流量”。

近日，關(guān)于特斯拉的新聞?dòng)肿尨蠹覈^了起來(lái)。視聽行業(yè)顧問格雷森?布魯特(Grayson Brulte)在推特上發(fā)布了特斯拉 Model Y 的照片，有人指出這輛車的車頂裝上了激光雷達(dá)傳感器。

隨后彭博社表示，加州機(jī)動(dòng)車輛管理局確認(rèn)被拍攝車輛上的制造商牌照屬于特斯拉。特斯拉的其他車型也出現(xiàn)了同樣的牌照，包括即將推出的 Cybertruck 原型車。

據(jù)知情人士透露，特斯拉與激光雷達(dá)技術(shù)公司 Luminar 簽訂了一份使用此類傳感器進(jìn)行測(cè)試和開發(fā)的合同。特斯拉與 Luminar 有沒有簽合同尚不可知，不過可以確認(rèn)的是：特斯拉 Model Y 裝上了激光雷達(dá)傳感器。

其實(shí)在 2021 年初，有網(wǎng)友在硅谷發(fā)現(xiàn)了采用激光雷達(dá)測(cè)試的特斯拉 Model S、X、Y 等車型，搭載的是 Luminar 公司的 Hydra 系列激光雷達(dá)。

所以，馬斯克終于打臉，特斯拉要用上激光雷達(dá)了?

特斯拉一直是視覺派堅(jiān)定的守護(hù)者

目前全球汽車行業(yè)公認(rèn)的汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要是 SAE(國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)，在自動(dòng)駕駛中分為 L1 到 L5 五個(gè)不同的等級(jí)(其實(shí)也可以包括 L0)。

在自動(dòng)駕駛的視覺感知模塊中，從 L2 開始，就需要感知算法的加入，這就涉及到了不同的傳感器來(lái)提供不同的信息。

在自動(dòng)駕駛的感知領(lǐng)域，行業(yè)內(nèi)分成了立場(chǎng)鮮明的兩派 —— 視覺派和激光雷達(dá)派，而特斯拉是視覺派最堅(jiān)定的守護(hù)者。

兩種方案決定了車用什么“眼睛”來(lái)幫助車主進(jìn)行自動(dòng)駕駛。視覺派主要依靠攝像頭，是模擬人體視覺的一種感知方式(就像人眼一樣的視線);激光雷達(dá)派會(huì)使用以激光雷達(dá)為主的傳感器來(lái)判斷路況，對(duì)道路上的車進(jìn)行預(yù)判，再傳給其他電子配置。

旗幟鮮明的馬斯克曾經(jīng)將激光雷達(dá)貶的一文不值：

2015 年 10 月：激光雷達(dá)毫無(wú)意義，對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)并非必需。不是激光雷達(dá)的粉絲，認(rèn)為攝像頭加上前置雷達(dá)就足以替代激光雷達(dá)。

2017 年 4 月：激光雷達(dá)非常糟糕，他們將放棄激光雷達(dá)，記住我的話，這是我的預(yù)測(cè)。

2018 年 2 月：激光雷達(dá)價(jià)格昂貴，丑陋且不必要。

2019 年 4 月：激光雷達(dá)就像人身上長(zhǎng)了一堆闌尾，闌尾本身的存在基本是無(wú)意義的，如果長(zhǎng)了一堆的話，那就太可笑了。任何依賴激光雷達(dá)的公司都可能無(wú)疾而終。傻子才用激光雷達(dá)，現(xiàn)在誰(shuí)(做自動(dòng)駕駛)還要靠激光雷達(dá)，那就注定完蛋!不信走著瞧!

有專業(yè)人士猜測(cè)特斯拉可能會(huì)用上激光雷達(dá)，因?yàn)轳R斯克旗下公司 Space X 開發(fā)了自己的內(nèi)部激光雷達(dá)。馬斯克曾表示“顯然，如果我討厭激光雷達(dá)，我就不會(huì)這么做。”，網(wǎng)友猜測(cè)馬斯克有可能對(duì)激光雷達(dá)的態(tài)度慢慢產(chǎn)生了變化。

不過，另一種情況的可能性更高：特斯拉正在使用 Luminar 激光雷達(dá)來(lái)驗(yàn)證他們基于攝像頭 FSD(完全自動(dòng)駕駛)系統(tǒng)。

Guidehouse Insights 的分析師薩姆?阿伯薩米德(Sam Abuelsamid)表示，目前任何有關(guān)馬斯克會(huì)改變方向、采用激光雷達(dá)的暗示都是不現(xiàn)實(shí)的。“如果他們做出這樣的改變，能讓整個(gè)車隊(duì)報(bào)廢，因?yàn)樘厮估粫?huì)改裝 100 萬(wàn)輛汽車。”

特斯拉用激光雷達(dá)的可能性很低

目前看來(lái)，特斯拉量產(chǎn)車搭載激光雷達(dá)的可能性確實(shí)不高。

此前特斯拉官網(wǎng)曾發(fā)布一個(gè)聲明：“我們正在繼續(xù)向基于攝像頭的 Autopilot 系統(tǒng) Tesla Vision 過渡。”。

今年 4 月，馬斯克發(fā)文表示，特斯拉全自動(dòng)駕駛(FSD)Beta v9.0 版已準(zhǔn)備就緒，即將陸續(xù)向用戶推送。特斯拉原來(lái)準(zhǔn)備在 4 月發(fā)布 FSD Beta 8.3，更新被擱置以后，特斯拉準(zhǔn)備直接發(fā)布自動(dòng)化駕駛程度更高的 FSD Beta 9.0 版本。

值得注意的是，F(xiàn)SD Beta v9.0 將為純視覺方案，不再依靠毫米波雷達(dá)。

5 月 25 日特斯拉宣布：“從 2021 年 5 月開始交付以來(lái)，為北美市場(chǎng)制造的 Model3 和 Model Y 車輛將不再配備雷達(dá)。取而代之的是，這些將成為特斯拉首批依靠攝像頭視覺和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理技術(shù)來(lái)提供自動(dòng)駕駛，全自動(dòng)駕駛和某些主動(dòng)安全功能的車輛。”

業(yè)內(nèi)人士分析稱，特斯拉做這樣的調(diào)整可能與即將發(fā)布的 FSD Beta 9.0 版本有關(guān)。不過這導(dǎo)致了《消費(fèi)者報(bào)告》、美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì) (IIHS) 暫停了對(duì)這些車型的部分關(guān)鍵安全推薦。

本網(wǎng)此前發(fā)文表示，馬斯克堅(jiān)持不用激光雷達(dá)，特斯拉也確實(shí)做到了這一點(diǎn)。

2020 年 2 月的 Scaled ML 大會(huì)上，特斯拉 AI 高級(jí)總監(jiān) Andrej Karpathy 分享了團(tuán)隊(duì)正在研究的一種“偽激光雷達(dá)”(pseudo-LiDAR)的新技術(shù)。

根據(jù)他的介紹，這項(xiàng)技術(shù)可以通過對(duì)攝像頭圖像的像素景深測(cè)算，在沒有激光雷達(dá)的硬件條件下，實(shí)現(xiàn)近似于激光雷達(dá)的探測(cè)精度，縮短純視覺技術(shù)架構(gòu)與激光雷達(dá)之間的性能差異。

因此此次曝光的圖更多的是特斯拉為了驗(yàn)證 FSD 系統(tǒng)，而不是要裝上激光雷達(dá)。有業(yè)內(nèi)人士表示，“用激光雷達(dá)來(lái)訓(xùn)練視覺算法，以便其迅速成長(zhǎng)，從而最終徹底拋棄所有雷達(dá)”。

特斯拉為什么不用激光雷達(dá)?

其實(shí)，在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)、推廣和營(yíng)銷方面，不同自動(dòng)駕駛公司對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)路線仍有爭(zhēng)議。但是對(duì)于未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，業(yè)內(nèi)主流還是更偏向于支持激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等多種傳感器融合的方案。

而業(yè)內(nèi)認(rèn)為馬斯克堅(jiān)持的“全球最為堅(jiān)定的純視覺技術(shù)路線”極具個(gè)人特色。

刨除馬斯克個(gè)人因素，以下這些傳感器本身的優(yōu)缺點(diǎn)也是采用不同方案的原因。

應(yīng)用于實(shí)際道路上

激光雷達(dá)

優(yōu)點(diǎn)：

探測(cè)精度高，可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí);

探測(cè)距離遠(yuǎn)，能超過 200 米;

可用于路牙檢測(cè)。

缺點(diǎn)：

容易受到自然光線的影響，例如在光照強(qiáng)烈的地方效果會(huì)減弱;

遇到極端天氣容易可能無(wú)計(jì)可施;

可以對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷，但是對(duì)障礙物不能精確分析。

攝像頭

優(yōu)點(diǎn)：

可完成對(duì)車牌及道路兩邊的識(shí)別，如限速牌、紅綠燈等;

對(duì)障礙物的識(shí)別可以通過深度學(xué)習(xí)進(jìn)行細(xì)致分類。

缺點(diǎn)：

只能獲得 2D 圖像畫面，無(wú)法直觀測(cè)距;

識(shí)別精度較低(獲取準(zhǔn)確三維信息比較難);

缺陷只能靠算法彌補(bǔ);

容易受強(qiáng)光、雨幕、大霧等惡劣天氣影響等。

關(guān)于成本

激光雷達(dá)的價(jià)格是很高的，例如 L4 級(jí)別無(wú)人駕駛車所使用的 64 線激光雷達(dá)大概在 8 到 10 萬(wàn)美金一臺(tái)。Google 無(wú)人車用的 64 線 Velodyne 激光雷達(dá)本身的價(jià)格高達(dá) 75000 美元，這個(gè)價(jià)格都能快買一輛特斯拉了。車載攝像頭的價(jià)格在 30 美元左右，相對(duì)激光雷達(dá)成本價(jià)格來(lái)說(shuō)，攝像頭成本已經(jīng)非常低廉了。

其實(shí)純視覺方案的技術(shù)難度要遠(yuǎn)高于激光雷達(dá) + 攝像頭等傳感器融合的技術(shù)方案，因此，面對(duì)復(fù)雜多變的自動(dòng)駕駛行駛環(huán)境，與多傳感器的信息融合就顯得十分重要。

華為、小鵬、蔚來(lái)等認(rèn)為，激光雷達(dá)是比視覺算法更好的技術(shù)，也就選擇使用激光雷達(dá) + 攝像頭等其它的傳感器融合。

例如 4 月 17 日亮相的 ARCFOX 極狐 αS 華為 HI 版，其感知系統(tǒng)就是由 3 顆激光雷達(dá)、6 顆毫米波雷達(dá)、12 顆超聲波雷達(dá)、13 顆攝像頭以及高精地圖組成，ARCFOX 極狐 αS 華為 HI 版也是激光雷達(dá)全球量產(chǎn)第一車。

價(jià)格一直是影響未來(lái)主流方案的因素。

以特斯拉為代表的“純視覺技術(shù)路線”堅(jiān)持認(rèn)為激光雷達(dá)是成本高，并不如視覺算法的價(jià)值高。

例如特斯拉自動(dòng)駕駛采用的是攝像頭 + 毫米波雷達(dá)的解決方案，特斯拉 Model 3 搭載了 8 個(gè)攝像頭，另有 1 個(gè)毫米波雷達(dá)與 12 個(gè)超聲波傳感器。

而特斯拉搜集特斯拉車主(車上有專門自我修正、報(bào)告錯(cuò)誤的接收器)的資料，當(dāng)預(yù)判和車主的行為不一致時(shí)，車就會(huì)生成報(bào)告遞交給數(shù)據(jù)中心。特斯拉希望憑借自己存量車多的優(yōu)勢(shì)，將車主的信息收集起來(lái)就能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)、更正，通過算法不斷優(yōu)化自己的模型，讓特斯拉的行為更智能、更貼近于人。

而且對(duì)于毫米波雷達(dá)，在上文中也可以看到，特斯拉的 FSD Beta v9.0 不再依靠毫米波雷達(dá)。

特斯拉 FSD V 9.0 的方案，核心在于去采用了全新的軟件架構(gòu)，也就是用了新的算法，這個(gè)算法可能是更接近人腦運(yùn)行的邏輯。

如此看來(lái)馬斯克真的很“討厭”雷達(dá)，連唯一的雷達(dá)傳感器也將會(huì)被徹底移除，不再作為備用設(shè)備配置。

寫在最后

從目前市場(chǎng)上看，大多數(shù)車企選擇激光雷達(dá)融合多種傳感器的方案，當(dāng)然特斯拉一直堅(jiān)持自己的道路。對(duì)于未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)業(yè)內(nèi)人士表示，這要看是激光雷達(dá)成本降低的速度快還是視覺技術(shù)的發(fā)展得快。

百度 Apollo 的王亮表示，激光雷達(dá)和攝像頭不是排它的也不是單純的從屬和互補(bǔ)關(guān)系。從安全性考慮，二者具備相同的重要性和不可替代性，缺一不可。

不過無(wú)論哪一種方案，都在促進(jìn)自動(dòng)駕駛走的更遠(yuǎn)。

關(guān)鍵詞： 純視覺技術(shù) 特斯拉 激光雷達(dá) 堅(jiān)持