上海车展搭激光雷达车型数量暴增 纯视觉输在了哪儿?

郑晨
2023-04-28 07:00 /浏览 发布于北京

    [汽车之家 新鲜技术解读]  4月18日,上海国际汽车工业展览会在国家会展中心盛大开幕,在36万平方米的区域内,共展出车型1200个(其中新能源车型186个),可谓声势浩大。本次车展除了整车外,车载传感器也同样极具关注度,特别是近两年火爆车圈的激光雷达,更是大面积“上车”,那么为什么众多车企都选择了激光雷达呢?难道纯视觉方案真的错了吗?

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    在2021年的上海车展上,激光雷达曾是当时全场瞩目的焦点,车企纷纷宣布激光雷达上车;2022年,配备激光雷达的车型量产并开始交付;到了2023年,激光雷达已经成为潮流。在本届上海车展上,配备激光雷达的车型也再创新高。(数据可能有缺失)

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    从数据来看,越来越多的传统品牌正在相继入局,使得激光雷达这块香饽饽的分食者飞速增加,的确,在这块刚刚兴起的市场中,谁率先上车,那么谁就有可能占据更多的资源和市场。当然,“上车”激光雷达一方面是为了挣钱,另一方面我们也可以看到,传统驾驶辅助方案也确实出现过不少问题。

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    根据事故记录,一辆特斯拉Model S在开启FSD驾驶辅助功能后进入隧道,同时车辆发出变道信号,并向快车道移动并线。但是这台特斯拉在没有任何征兆的情况下突然刹停,并且车辆前方没有任何障碍物和汽车,这也是传说中的“幽灵刹车”。

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    无独有偶,去年8月宁波一辆小鹏P7(参数|询价)在开启驾驶辅助的情况下,与前方车辆故障人员发生碰撞,并且发生了人员伤亡,事故发生时小鹏P7并没有任何减速迹象。

    在这里并不是想强调激光雷达有多好,传统的毫米波+摄像头的方案就不好,更不是说配备了激光雷达就万无一失,激光雷达只是驾驶辅助的冗余方案,是能够提高驾驶安全性的一种手段。这想必就是激光雷达热起来的原因吧!

激光雷达的前世今生

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    可惜伽利略不仅没能计算出光速,甚至也没能判断出光速是不是有限的,对于这样的技术手段而言,光速实在太快了。

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    根据材料的不同,还可以得到从紫外线(10-400nm)到可见光(390-780nm)再到红外线(760-1000000nm)波段内的不同激光。

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    后来,激光雷达经过不断的发掘和进化,人们还发现通过密集的激光束可以将被测物体的细节部分进行精准还原,因此在测绘和建模等场景下也会使用激光雷达。那么激光雷达是什么时候和自动驾驶牵上线的呢?

自动驾驶时代的到来

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    2005和2006年,Velodyne带着装有激光雷达的无人驾驶车再度参加了DARPA比赛,成绩虽然一般,但却让Velodyne的名字响彻了比赛现场。

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    从那时起,Velodyne已经成为了专业的激光雷达供应商,主推64线激光雷达产品,从2010年开始,谷歌也开始选用Velodyne的激光雷达产品。随着Velodyne的横空出世,像法雷奥、禾赛科技、Luminar、图达通、速腾聚创以及华为等企业也相继入局,这也让激光雷达的成本得以大幅降低。

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    虽然激光雷达的价格已经低了不少,但装车成本依然很高(早期约70万人民币,现在约8万人民币),因此马斯克提出了纯视觉+高精地图的方案,这也是纯视觉路线与激光雷达路线大战的开始。

激光雷达为何“一夜爆红”?

    早在2004年,自动驾驶所依赖的传感器如毫米波雷达、超声波雷达还有摄像头等就都已经出现,它们成本更低、技术更成熟,并且激光雷达能做到的事情它们也可以,那为啥非要用激光雷达呢?

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    而视网膜只要升温10℃就会损伤感光细胞,造成失明。所以波长905nm的激光雷达为了避免伤害人眼,发射功率和探测范围都要进行削弱。

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    相比之下,如视觉算法判断失误,那么驾驶行为就是要么保守让路,要么激进跟车,与邻车并进时,可能会导致急刹或点刹等行为。

激光雷达的分类(按结构)

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    这种激光雷达的优点是能够对周围环境进行较为全面的覆盖、抗光干扰能力强还有能够承受高激光功率;缺点是机械磨损大,不利于长期使用、当光线通过每个棱镜表面时短时间内会接收不到信号、发射和接收模块必须足够精准,这就导致难以大规模量产。

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    Flash闪光激光雷达的原理和上面三种完全不同,它的工作原理并不是通过扫描,而是在极短时间内向特定方向发射出能够覆盖该区域的激光,并通过高灵敏度的接收器对环境进行绘制,原理类似于拍照。

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    MEMS激光雷达由于取消了马达和多棱镜等较重的配件,因此激光雷达的尺寸也得以大幅降低,同时控制微振镜就能调整覆盖区域,进而减少了激光器数量,也能够降低成本。

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    棱镜激光雷达只要把两面棱镜的速度控制得当,几乎可以完美扫描整片区域,但车规级激光雷达并不存在长时间扫描的情况,因此为了弥补点云稀疏的弊端,像小鹏P5就在车头两侧分别配备了一颗棱镜激光雷达。

激光雷达还有哪些应用场景?

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全文总结

    激光雷达为什么这么火?其实从本质来看还是车企之间的“内卷”,毕竟从目前的辅助驾驶等级来看,激光雷达暂时还不能发挥全部功用,但也正因为内卷,让激光雷达这样的小众产品随汽车消费市场走进寻常百姓家,未来也有可能继续延伸到更多的生活场景中,这么来看,这样的结果似乎也不算太坏。作为消费者,如果您想要尝鲜那么现在入手也未尝不可;如果您选择观望,那就静观其变,但毋庸置疑的是,激光雷达的到来似乎正在潜移默化的改变着我们的生活。(图/文 汽车之家 郑晨)

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