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对比特斯拉的纯视觉方案,极狐展示出激光雷达的魅力

2022-08-04 11:56 | 来源:网络 | 编辑:秦郐

  最近,马斯克又双叒叕热搜“整活儿”,要通过猎鹰9号火箭将3万名车主的照片上送天。尽管如此宠粉,但对于绝大多数地球人而言,也只能算茶余饭后的谈资。人们的目光更多地聚焦在特斯拉的智驾与安全,毕竟这才真正地和生活息息相关。

  人人皆知,特斯拉是这一轮电动汽车革命的开山鼻祖。而马斯克坚持纯视觉方案的抉择,更是让这个以智驾闻名的汽车品牌备受关注,一举一动都会置身舆论中心。

  

  特斯拉

  智驾的未来会是纯视觉吗?除了马斯克,业内主流并不认同,国内企业更是嗅到“换挡超车”的机会,各品牌纷纷加速激光雷达上车的步伐。尤其最近,搭载了3颗激光雷达的极狐阿尔法S全新HI版量产上市,大有抢夺“智驾王座”的势头。那么,为何整个行业如此信奉“得激光雷达者得天下”呢?

  

  极狐阿尔法S全新HI版

  同是雷达,为何加上“激光”就成神话?

  我们清晰可见的是,从L1、L2……L5,智能驾驶的每一层跃升都伴随着“雷达技术”的更迭升级,这源于实现智能驾驶的大前提是“全方位感知”。它是车辆和环境交互的纽带,能全面感知车辆周围环境,堪称车辆的“眼睛”。感知系统获取环境信息的全面性、准确性和高效性,决定了智驾水平高低和安全性。

  在过去的5年中,毫米波雷达在L1和L2智驾系统广泛装车,超远感知距离特性,和近距超声波雷达配合,能很好地完成自适应巡航、自动泊车等任务。但弱点也非常明显,感知静态物体、小物体的能力弱,无法精准建模。而这恰恰也是特斯拉抛弃“毫米波雷达”的原因。自去年5月起,北美市场Model Y和Model 3已不再搭载毫米波雷达,今年2月起Model S和Model X也全面摒弃。

  

  特斯拉

  激光雷达之所以受到追捧,恰恰源于其难能可贵的“高精度”。激光雷达能够发射和接收激光束,并通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离,通过水平旋转扫描来测定角度,高频激光一秒内能获取大约150万个位置点信息(称为点云),依据激光信号的反射率可以区分物质的不同材质。这些信息经过AI识别处理后,可以生成清晰精确的三维立体图,为智能驾驶提供依据。

  极狐阿尔法S全新HI版搭载3路126线激光雷达,分布在左保险杠左前方、前保险杠正中、右保险杠右前侧。其最大探测距离为200米,水平方向探测范围120°,垂直方向探测范围25°,能够完成对车辆前方270度范围的探测。配合算力高达400TOPS的华为MDC高算力平台,可以在多种车速,不同用车场景下,完成对车辆正向、左右侧向和后部物体的“静对动”和“动对动”的观瞄与定位需求,真实还原3D物理世界,保证行驶安全。

  

  极狐阿尔法S全新HI版

  但毫米波雷达并未完全战败,今年6月份特斯拉大有“回头”之势。其正式向美国联邦通讯委员会FCC提交毫米波雷达相关材料,开始研发“4D成像毫米波雷达”,相比3D方案精度有所提高,但约等于8-16线“简陋版激光雷达”的水平。对比激光雷达,其唯一优势并非安全,而是更低廉的“成本”。

  中国路况为何“纯视觉”Hold不住?

  中国应该是全球范围内路况最复杂的国家之一,国道省道乡道、土路烂路窄路等等。只有更高阶的智能驾驶系统,才足以应付城市通勤、市区周边游玩、回乡下老家等多种应用场景。

  特斯拉纯视觉感知系统的工作原理,是依靠摄像头拍摄的画面,传输到系统进行分析,从而计算出周围车辆、道路环境等信息。做一个简单的类比,相当于模拟人类走路,眼睛看到画面传输给大脑,大脑处理判断后再给双腿下达指令。在硬件上,特斯拉搭载了8 颗摄像头,包括前置三目摄像头,分别为长距窄视角、中距中视角和短距鱼眼;车辆左右两侧各 2 颗面向侧前和侧后的摄像头;再加上1 颗后置摄像头,构成了360° 纯视觉感知覆盖。

  

  特斯拉

  纯视觉方案拥有一定优势,高分辨率和高帧率的成像技术能够感知到更加丰富的环境信息。但劣势同样明显,摄像头十分依赖环境光照,环境光照过强或过弱,都会影响系统判断。而且相比其他传感器,摄像头更容易受到污损,进而导致辅助驾驶功能受限。因此,特斯拉在路况较好的城市道路、高速公路行驶,可以发挥稳定,在面对中国国内复杂道路环境时,就有些“Hold不住”了。

  反观极狐阿尔法S全新HI版,除了3颗高精度激光雷达外,还有6路毫米波雷达、12个超声波传感器和13路高清摄像头,共34颗高感知硬件。实现了360度全覆盖的融合感知能力,充足地感知冗余,让它能够不受环境光照影响,无论阴晴雨雪都可以正常通行。且对细小和异型的障碍物识别更精准。

  

  极狐阿尔法S全新HI版

  面对国内更加复杂的道路环境,装备更加充足的极狐阿尔法S全新HI版,显然更安全也更从容。

  “激光雷达”真正上路后有多强?

  马斯克曾说过:“人类没有配备激光雷达,但仍然可以开车。”这也是他对纯视觉方案的信心来源。但是在业内看来,激光雷达与视觉算法并非鱼和熊掌不可兼得,激光雷达可以用于“感知”,视觉算法可用于“识别”,二者搭配才是智能驾驶标配技术。

  这一点,在真正上路后,极狐阿尔法S全新HI版的实际表现更能说明问题。

  

  极狐阿尔法S全新HI版 示意图

  极狐阿尔法S全新HI版的高感知能力,离不开全球首款全冗余架构IMC平台的支撑,保证它能承接更高级的智能驾驶系统,实现了高速、城区和泊车等全场景智能驾驶。高速场景中,极狐阿尔法S全新HI版上下匝道时会提前变道,并且汇入汇出时可以只能加减速,针对施工路段和卡车,基于激光雷达和融合感知算法,也能提前识别并处理。城区复杂场景中,极狐阿尔法S全新HI版的3颗激光雷达可以带来更广的识别范围,更高的精准度,复杂路况也能应付自如。例如在没有车道线和红绿灯的路口左转,极狐阿尔法S全新HI版可以对车辆、非机动车、行人的感知和预测,实现顺利通行。

  在不平整的乡村路况或土路上,当前方出现车辆无法跨过的凸起石块,装有激光雷达的极狐阿尔法S全新HI版可以及早发现,平缓避障。而仅搭载摄像头的特斯拉,只能在靠近后发现路面凸起,更短的避障空间和距离,不仅导致舒适性大打折扣,安全也很难保证。

  

  特斯拉摄像头感知示意图

  除此之外,特斯拉以计算平台为核心,优势在于领先的芯片硬件、操作系统平台软件。其操作系统基于单一Linux 内核,打造了整套自动驾驶的软件方案,分别完成了从感知、决策规划和控制系统解决方案,通过海量数据训练,可以让系统不断迭代升级,模拟人类驾驶越开越优秀。但受限于纯视觉感知系统,难免存在冗余不足的问题,例如算法可能会将突然出现的阴影当作障碍物,导致车辆自动减速,如果存在其他传感器,能很大程度上避免类似问题。除此之外,特斯拉还曾出现过在比较宽的车道,会进行蛇形驾驶等行为。

  

  极狐阿尔法S全新HI版

  结尾

  随着技术进一步发展,未来的智驾,会是特斯拉的纯视觉方案,还是极狐阿尔法S全新HI版的全冗余架构?我们不得而知,但有网友曾一针见血地提到:“纯视觉的上限是人眼,激光雷达混合的上限则是全天候条件通吃的鹰眼,高下立判。”

  更何况,以目前的技术水准来看,极狐阿尔法S全新HI版显然是更安全、更智能也更适合用户的智驾,是当之无愧的“智能驾驶的天花板”。

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