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激光雷达元年——装备的数量越多,智能驾驶技术就越高级吗?

 优能汽车工程师 2021-12-07

11月中下旬的广州车展上,一个引人注目的焦点是激光雷达。车展开幕当天,长城旗下的沙龙汽车发布首款车型机甲龙,并宣布该车为全球首款搭载4颗激光雷达的新车型。

先给大家更新一下广州车展后激光雷达车型汇总:

没有几颗激光雷达,你都不好意思说自己开的是智能车。

那么,激光雷达究竟是何物?难道真的安装的越多越好吗?

什么是激光雷达?

随着车辆智能化普及,消费者往往会听到一辆智能车辆上搭载的雷达种类繁多,其中最常见的便是毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达。

毫米波雷达的波长在1~10mm之间,具有较强的穿透性,受雨雪天气影响小,探测距离可达200米。缺点是成本较高,对非金属物体探测能力弱,同时难以识别行人。毫米波雷达通常配置在汽车保险杠前。

超声波雷达也称倒车雷达,主要用于自动泊车或者倒车辅助,超声波雷达的工作距离一般在3cm到3m之间。优势是造价低,缺点是角度分辨率较差,容易受到天气影响。超声波雷达通常装配在汽车的前后区域。

激光雷达又称LiDAR,通过发射信号和反射信号的对比,构建出点云图,从而实现诸如目标距离、方位、速度、姿态、形状等信息的探测和识别。激光雷达对于颜色、图案识别能力较弱,例如不能通过激光雷达来识别道理交通指示牌等。激光雷达的安装位置一般在车顶处。

作为“所见即所得”的传感器,激光雷达可补充毫米波雷达、摄像头缺失的场景,是实现高阶自动驾驶的“必备神器”。

成本决定性能

随着汽车产品搭载激光雷达的数量增长,加上部分市场销售端常常以搭载激光雷达数量多少作为产品竞争力强弱的指标之一,越来越多小伙伴提出了自己的质疑“激光雷达数量越多,是否意味着智能驾驶技术越发达?”。

关于该问题,与业内部分技术人士进行了讨论,从理论上来说,车辆搭载的传感器(激光雷达)的数量越多,车辆的智能化程度越高。

不过,从实际的角度出发,车辆智能化程度与传感器数量之间存在一个黄金平衡点,假设车企在汽车产品上盲目堆砌传感器数量,忽略车辆本身的算力,那么最终将会导致车辆的智能驾驶出现与智能手机一样因过载而出现卡顿、宕机等情况。

举个例子,以某车型为例,这款车型搭载了3颗激光雷达、12颗超声波雷达、6颗毫米波雷达、9颗ADS摄像头以及4颗环视摄像头。

虽然上述的三十多个传感器能够为车辆的智能驾驶技术奠定了坚实的基础,但是要想保证多个传感器能够稳定工作,需要极高的算力处理多个传感器带来的巨大数据信息量。

值得一提的是,激光雷达产生的数据信息远远超过其他传感器,庞大的图像数据需要更高算力的平台进行处理。

结合目前市面上的智能电动汽车产品来看,阿维塔11、极狐阿尔法S华为HI版等车型的算力为400 Tops的平台,威马M7在搭载四颗英伟达Orin芯片的情况下,算力达到了1016Tops。

对此,我们可以看出,搭载的激光雷达越多并不意味着汽车产品的智能驾驶技术水平越高。

与此同时,高算力的背后需要足够芯片的支撑。在芯片短缺的大环境下,要想获得足够的芯片用于支撑汽车智能驾驶无疑是一件极难的事情。

除了严苛的技术要求以外,传感器越多意味着成本越高。据了解,沙龙汽车旗下的首款产品机甲龙搭载的德国ibeo激光雷达,市场参考价为1万美元/颗。碍于成本问题,即使是欧美车企也极少会在产品上搭载多个ibeo激光雷达。

回顾一下国内市场,小鹏P5 2021 550E版配备XPILOT 3.0硬件系统(无激光雷达),售价为19.29万元起;小鹏P5 2021 550P版配备XPILOT 3.5硬件系统,配备2颗激光雷达,售价为19.99万元起。

对比两款车型之后可以发现,仅仅是多两颗激光雷达,售价已经相差7000元。需要注意的是,7000元仅仅只是硬件上的差价,消费者在使用智能辅助驾驶辅助驾驶系统时还需要额外为算法和服务进行付费。

总的来说,衡量汽车自动驾驶技术水平的高低,并不能单纯地从激光雷达的数量出发。一辆车在实现辅助/自动驾驶的过程中存在着感知、决策与控制三个环节,而激光雷达的质量以及数量仅仅只是为汽车实现高阶自动驾驶技术提供一个基础而已。

搭载多颗激光雷达,有必要吗?

不得不承认,近两年智能汽车辅助驾驶的出现无形中避免了很多大大小小的交通事故的发生。但智能辅助驾驶能做的也仅仅是“辅助”的作用,从这个角度来看,普通的毫米波雷达、超声波雷达、高清摄像头就完全有能力胜任这项工作。

特斯拉就是最典型的代表。马斯克就是计算机视像技术的坚定支持者,眼睛能识别的图像信息,摄像头也能够识别,无需采用激光雷达。特斯拉车型全部采用“纯视觉+算法方案”方案,只通过摄像头和普通雷达,再配以强大的算法就能实现行业内最前沿的辅助驾驶功能。

我能够理解新势力们为了追求更准确地路况感知能力而采用更多数量的激光雷达。但堆数量并不是唯一解决方案,一颗两颗也许能协助其他传感器获得更加精准的数据,到了四颗真的还有必要吗?

这就像现在的手机摄像头,背面的4颗摄像头看上去属实唬人,但真正使用起来,只用得到一颗主摄来进行扫健康码和日常拍照的操作。

总结

单纯拼配置、堆料,是自主品牌在起步阶段时常见的手段。然而,在跨进智能电动汽车时代,简单的“堆料”并不应该被延续下来,因为现如今的硬件设施的技术含金量已经远远超出了当年。对此,建议部分车企在强化产品硬件设施的同时,也相应的提升软件实力。

另外,激光雷达的数量并不应该成为衡量技术的唯一标准,想要获得消费者的青睐,最佳的方式就是从用户的需求出发,解决用户的痛点。

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