“激光雷達(dá)就像是人身上長(zhǎng)了一堆闌尾”；“激光雷達(dá)是傻子的玩意”拼命吐槽激光雷達(dá)等汽車?yán)走_(dá)感知硬件的特斯拉，在這個(gè)國(guó)慶假期，做了個(gè)“瘋狂”的決定：用純視覺(jué)全面取代超聲波傳感器！之后，特斯拉汽車自動(dòng)駕駛感知硬件只有攝像頭（圖像傳感器），而沒(méi)有任何雷達(dá)硬件！
今后，特斯拉新車將沒(méi)有激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等自動(dòng)駕駛“標(biāo)配”傳感器，這也意味著特斯拉在純視覺(jué)自動(dòng)駕駛的路上越走越遠(yuǎn)。
特斯拉從什么時(shí)候開(kāi)始取消全部汽車感知雷達(dá)？對(duì)現(xiàn)今以激光雷達(dá)混合傳感器為主流的ADAS方案有什么影響？特斯拉怎么用圖像傳感器和純視覺(jué)方案代替雷達(dá)？
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10月開(kāi)始，北美、歐洲、中東和臺(tái)灣制造的特斯拉汽車將沒(méi)有任何感知雷達(dá)！中國(guó)大陸將在接下來(lái)幾個(gè)月受到影響
10月4日，特斯拉發(fā)布了新車硬件配置的更新說(shuō)明：不再在自動(dòng)駕駛傳感器套件中使用超聲波傳感器（USS），而是將采用完全基于攝像頭的特斯拉視覺(jué)（Tesla Vision）駕駛輔助系統(tǒng)。
▲特斯拉硬件配置更新說(shuō)明（來(lái)源 ：特斯拉官網(wǎng)）
此處超聲波傳感器即超聲波雷達(dá)，據(jù)說(shuō)明中披露：從 2022 年 10 月上旬開(kāi)始，為北美、歐洲、中東和臺(tái)灣制造的所有 Model 3 和 Model Y 不再使用超聲波傳感器，而是完全依靠 Tesla Vision 來(lái)提供自動(dòng)駕駛、增強(qiáng)型自動(dòng)駕駛、FSD 功能和主動(dòng)安全功能。
然后在接下來(lái)的幾個(gè)月，超聲波傳感器的減配將在全球范圍內(nèi)的 Model 3 和 Model Y 進(jìn)行，這里面顯然包括中國(guó)市場(chǎng)。
到 2023 年， Model S 和 Model X也將加入超聲波傳感器減配行列。
瘋狂吐槽激光雷達(dá)，全球首家沒(méi)有任何雷達(dá)感知硬件的純視覺(jué)自動(dòng)駕駛公司誕生！
“激光雷達(dá)就像是人身上長(zhǎng)了一堆闌尾”；“激光雷達(dá)是傻子的玩意”這是特斯拉CEO馬斯克此前在公開(kāi)場(chǎng)合多次吐槽激光雷達(dá)的原話。
馬斯克認(rèn)為，任何依靠激光雷達(dá)的企業(yè)注定沒(méi)有未來(lái)，道路是為使用“眼睛”和“大腦”的人類設(shè)計(jì)的，汽車最好完全使用攝像頭和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)復(fù)刻這套行為模式。
基于這種思維，特斯拉拒絕了激光雷達(dá)，同時(shí)從自身的汽車感知硬件中，將非視覺(jué)感知硬件相繼去除。
從2021年5月開(kāi)始，特斯拉在全球移除了汽車的毫米波雷達(dá)，這一工作在2022年全部完成。
這次，特斯拉再次宣布移除汽車的超聲波傳感器，在特斯拉汽車的自動(dòng)駕駛感知硬件中，將沒(méi)有任何雷達(dá)硬件，這意味著特斯拉汽車成為全球首個(gè)純視覺(jué)自動(dòng)駕駛廠商。
特斯拉移除超聲波雷達(dá)傳感器后有什么影響？
目前，特斯拉 Model 3 與 Model Y 在前后保險(xiǎn)杠上安裝了 12 個(gè)超聲波傳感器，該短程聲波傳感器主要用于停車和檢測(cè)近距離物體。特斯拉移除超聲波傳感器后，在安全和駕駛輔助功能中僅使用攝像頭。
移除超聲波傳感器后會(huì)有什么影響？短期內(nèi)，移除超聲波傳感器（USS）后，會(huì)有四個(gè)功能受到影響：泊車輔助、自動(dòng)泊車、召喚、智能召喚。
泊車輔助：當(dāng)車速<5英里/小時(shí)時(shí)提醒駕駛者周圍的物體。
自動(dòng)泊車：自動(dòng)進(jìn)入平行或垂直停車位。
召喚：通過(guò)特斯拉App向前或向后移動(dòng)車輛。
但特斯拉表示這些功能的影響是暫時(shí)的，后續(xù)將會(huì)通過(guò)OTA更新來(lái)支持。
視覺(jué)派 VS 雷達(dá)派：特斯拉硬鋼整個(gè)汽車行業(yè)
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，一直分為視覺(jué)派和雷達(dá)派，兩大派系，最簡(jiǎn)單的區(qū)別就是：前者主張使用高清攝像頭 + 視覺(jué)識(shí)別算法，后者主張除攝像頭外，再加入激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等感知硬件提高信息冗余以保證系統(tǒng)穩(wěn)定。
一套自動(dòng)駕駛方案，主要由自動(dòng)駕駛算法+感知硬件組成，感知硬件負(fù)責(zé)搜集足夠多的車輛周圍信息，以供算法進(jìn)行運(yùn)算。
在行駛過(guò)程中，車輛收集信息的來(lái)源，就是各種汽車感知傳感器。其中，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，最為重要的傳感器，就是攝像頭（圖像傳感器）和激光雷達(dá)（當(dāng)然，還要加上毫米波雷達(dá)和超聲波傳感器等的輔助）。
▲自動(dòng)駕駛汽車感知傳感器分布
視覺(jué)派，或者說(shuō)純視覺(jué)感知方案，其實(shí)就是完全模擬人駕駛汽車時(shí)的狀態(tài)，首先由“眼睛（攝像頭）”看到畫(huà)面，然后傳輸給“大腦（處理器）”進(jìn)行處理判斷，然后給“腿腳（行駛機(jī)構(gòu)）”下達(dá)命令。
目前，特斯拉是堅(jiān)定的視覺(jué)派代表，除特斯拉外，其他車企大都有用到雷達(dá)等感知硬件進(jìn)行輔助。
▲此前特斯拉的圖像傳感器+超聲波傳感器感知方案
雷達(dá)派，或者說(shuō)激光雷達(dá)方案，是以激光雷達(dá)為主導(dǎo)，配合毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器、攝像頭來(lái)完成自動(dòng)駕駛。包括發(fā)現(xiàn)物體、測(cè)距等一系列信息的獲得，主要靠激光雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而繪制出一張3D環(huán)境地圖來(lái)讓系統(tǒng)進(jìn)行分析和下達(dá)指令。
相對(duì)來(lái)說(shuō)，這種方案更像是人在行走的同時(shí)，手里還拄著一根拐杖。
在自動(dòng)駕駛中，激光雷達(dá)混合傳感與純視覺(jué)方案相比，有兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是不受外部天氣環(huán)境影響，另一個(gè)是不需要令人望而生畏的計(jì)算能力。這使得激光雷達(dá)受到很多車企的青睞。
當(dāng)前除特斯拉外，絕大多數(shù)自動(dòng)駕駛廠商均采用了這一方案，包括小鵬、蔚來(lái)、北汽ARCFOX、智己等。
其中，蔚來(lái)新車ES7搭載由InnoVusion提供的1550nm激光雷達(dá)“獵鷹 ”。北汽藍(lán)谷和華為合作推出的極狐阿爾法S全新HI版搭載了3顆激光雷達(dá)、34顆傳感器。小鵬新車G9搭載了2顆激光雷達(dá)，5顆毫米波雷達(dá)。售價(jià)60萬(wàn)元起步的高合HiPhi Z標(biāo)配32個(gè)駕駛輔助傳感器，包括：1個(gè)激光雷達(dá)、5個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)。百度第六代無(wú)人車RT6更是搭載了38個(gè)傳感器，其中包含多達(dá)8顆激光雷達(dá)。
▲小鵬P5全球首款搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)車型
成本 VS 算力：純視覺(jué)與激光雷達(dá)融合傳感方案的優(yōu)劣
純視覺(jué)方案的優(yōu)勢(shì)在于，攝像頭獲取的視頻數(shù)據(jù)與人眼感知的真實(shí)世界最為相似，也最接近人類駕駛的形態(tài)。同時(shí)，在現(xiàn)階段激光雷達(dá)價(jià)格居高不下的情況下，視覺(jué)派僅使用攝像頭，更容易控制成本。
另外，攝像頭捕捉到的圖像很適合用于識(shí)別物體、進(jìn)行分類，在算法出色的情況下，能夠有效排除干擾項(xiàng)，并能夠在行駛過(guò)程中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
▲特斯拉的純視覺(jué)算法分析示意圖
但是，作為與人眼相似的視覺(jué)算法，很容易受到光照影響，在極端天氣或者光線不好的情況下，很容易造成誤判。之前特斯拉車型在開(kāi)啟AutoPilot后，經(jīng)過(guò)立交橋或者普通橋梁之下時(shí)偶發(fā)突然自動(dòng)剎車的情況，就是因?yàn)樗惴▽z像頭里突然出現(xiàn)的陰影當(dāng)做障礙物導(dǎo)致的。
而相比純視覺(jué)方案，激光雷達(dá)方案的優(yōu)勢(shì)就是監(jiān)測(cè)的距離更長(zhǎng)，精度更高，響應(yīng)速度更靈敏，并且不受環(huán)境光影響。其對(duì)三維信息的處理，對(duì)物體大小、移動(dòng)速度的計(jì)算都有著非常優(yōu)異的表現(xiàn)。
▲激光雷達(dá)繪制3D環(huán)境地圖的效果圖
不過(guò)，激光雷達(dá)也并非盡善盡美，它也存在對(duì)物體的識(shí)別能力偏弱、價(jià)格高昂、在雨雪等極端天氣測(cè)距精度會(huì)受影響等問(wèn)題，因此激光雷達(dá)必須要借助其他傳感器收集的信息，才能共同作用于算法，保證安全駕駛。
此外，大量的數(shù)據(jù)收集，對(duì)處理器的算力要求也很高，這相當(dāng)于抬高了整車的成本。
從理論上來(lái)說(shuō)，視覺(jué)技術(shù)和激光雷達(dá)相互結(jié)合是目前較為完善的方案，但在綜合現(xiàn)有技術(shù)、產(chǎn)品成本等多個(gè)因素后，想要實(shí)現(xiàn)融合兩種方案的“第三種方案”難度過(guò)大。也正是基于此背景，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域才分為了視覺(jué)派和激光雷達(dá)派這“立場(chǎng)鮮明”的兩派，而馬斯克和他的特斯拉則堅(jiān)定不移地“站隊(duì)”視覺(jué)派。
為什么徹底拋棄雷達(dá)？特斯拉的取舍
1、高昂的成本
其實(shí)，棄用激光雷達(dá)，乃至如今棄用毫米波雷達(dá)，特斯拉做出如此選擇的重要原因之一是為了實(shí)現(xiàn)更低的成本。
畢竟，激光雷達(dá)的成本非常高，早期的機(jī)械式激光雷達(dá)價(jià)格動(dòng)輒十萬(wàn)美元起，而如今隨著電子行業(yè)的發(fā)展，激光雷達(dá)的價(jià)格有所降低，但基本還維持在幾百到上千美元的級(jí)別，但這相比高清攝像頭“僅有”幾十甚至十幾美元的價(jià)格還是高了許多。
▲某款國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)
2、技術(shù)的取舍
不過(guò)，成本以外，特斯拉逐步棄用雷達(dá)的選擇，也有技術(shù)層面的取舍。
首先，激光雷達(dá)無(wú)法判斷物體的具體性質(zhì)，就容易造成誤判。比如一個(gè)大的塑料袋從前面飄過(guò)，攝像頭方案能夠識(shí)別出是塑料袋，然后不理會(huì)，但激光雷達(dá)會(huì)判斷為阻礙物，然后把車停下來(lái)。
其次，毫米波雷達(dá)同樣也有諸多限制。毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離受到其頻段損耗的直接制約，既無(wú)法識(shí)別行人，也無(wú)法對(duì)周邊所有障礙物進(jìn)行精準(zhǔn)的建模，同時(shí)由于獲取的數(shù)據(jù)量眾多，還需要分走處理器寶貴的算力。
最后，對(duì)于在視覺(jué)方案方面目前走得最遠(yuǎn)也是做得最好的特斯拉來(lái)說(shuō)，已經(jīng)在視覺(jué)算法方面有了龐大的投入。要放棄之前如此大的積累，轉(zhuǎn)身去做另一條路線，從投入產(chǎn)出比來(lái)說(shuō)可謂“得不償失”。
結(jié)語(yǔ)
隨著本次特斯拉推進(jìn)移除超聲波傳感器的工作，全球首個(gè)采用純視覺(jué)方案的自動(dòng)駕駛汽車誕生了。
純視覺(jué)方案雖然成本更低，同時(shí)與人的駕駛習(xí)慣和操作更為相近，但同時(shí)在惡劣天氣、部分暗光環(huán)境等，也面臨了與人一樣的干擾和困境。
但毫無(wú)疑問(wèn)，純視覺(jué)的特斯拉汽車，已經(jīng)為整個(gè)自動(dòng)駕駛和汽車行業(yè)帶來(lái)了巨大的沖擊，也為自動(dòng)駕駛帶來(lái)更多的可能性。純視覺(jué)自動(dòng)駕駛表現(xiàn)如何？讓我們拭目以待！
