文｜劉皖媛
編輯｜趙成
雷射雷達最近火「出圈」了。
汽車要實現自動駕駛，需要攝像頭、毫米波雷達和雷射雷達等傳感器在汽車上代替人眼，對周圍環境進行感知，通過對這些感知信息分析、處理，能讓汽車自主決策如何轉向、變道、剎車等等。
無人駕駛的感知解決方案長期存在兩種路徑之爭：由攝像頭主導、配合毫米波雷達等低成本元件組成，構成純視覺計算，典型代表為特斯拉、Mobileye等；另一種是由雷射雷達主導，配合攝像頭、毫米波雷達等元件組成，典型代表為Waymo等主流自動駕駛廠商和無人駕駛計程車初創公司。
一直以來，特斯拉CEO埃隆·馬斯克都堅持認為雷射雷達「昂貴且沒有必要」，而雷射雷達高昂的價格一直是限制其量產上車的一大因素。蔚來、理想和小鵬三家造車新勢力在自動駕駛領域投入不少，但也都沒有將雷射雷達納入自動駕駛的傳感器體系中。
小鵬汽車是第一家。近日，小鵬汽車對外宣稱將從2021年生產的車型開始升級其自動駕駛軟體和硬體系統，採用雷射雷達技術提高性能。目前，小鵬 P7全車搭載 31 個自動駕駛傳感器，蔚來將在此基礎上增加雷射雷達作為安全冗餘，「打造史上最強的硬體冗餘設計」。
量產雷射雷達上車已經成為自動駕駛的新戰局。
「不造車，幫車企造好車」的華為早已入局，目標是短期內迅速開發出100線的雷射雷達。據華為透露，其標準的高階自動駕駛方案採用3顆雷射雷達，未來性能提升且有需求時，其智能駕駛平臺最多可接入8顆雷射雷達，可以支持L4級自動駕駛的能力。
華為智能汽車解決方案BU總裁王軍表示，華為未來計劃將雷射雷達的成本降低至200美元，甚至是100美元。
近日舉辦的網際網路汽車烏鎮夜話論壇上，北汽新能源副總經理、ARCFOX BU總裁於立國也在何小鵬之後對特斯拉「隔空喊話」，稱將在明年讓雷射雷達上車交付。據了解，ARCFOX極狐品牌和華為聯合打造了一款HBT新車，將搭載3顆96線的雷射雷達和算力高達352萬億次每秒的華為晶片。
何小鵬和於立國表示，在海外市場還將和特斯拉正面對抗，「在國際我們會相遇的。」
是特斯拉的「最新的神經網絡計算機」更有效，還是國內即將上車實現量產的雷射雷達更可靠？雷射雷達登陸國內新造車，下一步將會成為智能汽車的標配嗎？
圖像識別、雷射雷達誰更強？
是否需要搭載雷射雷達，一直是自動駕駛領域爭論的焦點之一。
目前，自動駕駛的核心傳感器包括車載攝像頭、毫米波雷達、雷射雷達，在ADAS系統中主要以攝像頭與毫米波雷達為主，而雷射雷達則已成為大部分L3級以上自動駕駛汽車的必選品。
車載攝像頭的主要優點在於其解析度高、成本低，人眼能夠快速捕捉海量信息，攝像頭也能夠獲取豐富的信息，但和人眼一樣受視野和環境影響。一個單目攝像頭最多能捕捉到50°範圍內，能觀察的距離有限；在夜晚和雨雪等惡劣天氣下攝像頭的性能會迅速下降。
2018年3月，Uber的一輛自動駕駛汽車在亞利桑那州與一名橫穿馬路的女士相撞並致其死亡，主要原因是由於夜裡光線條件差，經過的路段又處於陰影中，沒有準確辨認行人。
雷射雷達彌補了攝像頭環境信息感知的不足，其最大優勢在於能夠利用多譜勒成像技術，創建出目標清晰的3D圖像。通過測量雷射信號的時間差和相位差確定距離，並利用此過程中收集到的目標對象表面大量密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息，快速得到出被測目標的三維模型以及線、面、體等各種相關數據，以達到環境感知的目的。
相對攝像頭來說，雷射雷達能有效識別分辨平面和立體，探測精度、信息豐富程度和對外界的實際感知都更強大，但由於雷射雷達屬於精密儀器，頭部企業在相關領域都有多年的深耕和積累，且成熟的產品具備很高的精度，導致雷射雷達成本較高、價格更貴。
特斯拉的自動駕駛解決方案堅持以圖像識別為主導，通過覆蓋全車的攝像頭+超聲波傳感器和一顆前置雷達以實現高級別自動駕駛場景。近日推出的重寫版Full Self-Driving全自動駕駛套件（FSD），更是展現了其在視覺識別上的技術優勢。
馬斯克曾多次公開質疑雷射雷達解決方案的「多餘」。「這就像是人類身上的闌尾」，他曾在推文中如此評價。馬斯克認為，人類通過視覺收集信息+大腦處理信息的方式進行安全駕駛，意味著自動駕駛也能通過同樣視覺感知+算法決策來實現。
對此，同濟大學汽車學院人車關係實驗室汽車專家王小斌告訴出行一客（ID：carcaijing），從馬斯克的觀點出發，如果特斯拉真的能做到汽車的攝像頭完全像人類一樣去感知和判斷，即有了足夠強的攝像頭和算法，理論上靠圖像識別解決方案就能實現全無人駕駛。
「出發點是正確的，但機器真的能完全像人類一樣去觀察和思考嗎？現在的難點是，如果只依賴攝像頭，能不能達到人眼的效能，獲取的信息是否足夠支撐判斷。」王小斌表示：「人看到前面有坑，或者雨雪天氣，從主觀上就會更謹慎，對應地做出減速。而攝像頭儘管拍到了前面的坑，但是能不能提取出信息、百分之一百地去識別是一個問題。
事實上，很多研發團隊在測試特斯拉的自動駕駛系統時都試圖騙過它的攝像頭，遺憾的是，這些機器真的「很好騙」。
2月，一名海外的大學生發布的研究論文《ADAS的幻影：駕駛員輔助系統的幻影攻擊》中指出了特斯拉的缺陷。他們的團隊在一項測試中發現，投影到道路上的人形圖像可導致特斯拉Model X減速。而在地面投射假車道標記會使Model X暫時忽略道路的物理車道線。
不難看出，通過攝像頭完成的二維圖像識別，很大程度上導致了特斯拉自動駕駛系統做出錯誤判斷。
更令人瞠目的是，另一個研究團隊近日發現，在一段廣告視頻中插入不到一秒的禁止通行的交通標誌，也可以讓特斯拉AutoPilot捕捉到，並做出剎車的決策。
不可否認，技術賦予了攝像頭高於人眼的感知能力，而人類可能根本沒注意到出現不到一秒的圖像，但技術沒有賦予攝像頭思考判斷的意識——沒有人會把視頻廣告中一閃而過的交通標誌當真。
國產雷射雷達製造商禾賽科技安全及質量工程部總監趙鑫告訴出行一客（ID：carcaijing），雷射雷達是汽車要實現自動駕駛不可或缺的傳感器，尤其是針對L4級及以上。雷射雷達的優勢明顯，解析度高、精度高、抗幹擾能力強。雷射雷達線數越多，測量精度越高，安全性就越高。
產業鏈的動態變化也反映了雷射雷達的必要性。「雷射雷達的製造商變多了，更多車廠開始使用雷射雷達，這可能比討論技術路線更有說服力。」趙鑫表示。
雷射雷達將登國內新造車
10月，華為輪值董事長徐直軍對外分享了華為上車的宏圖，明確表示，華為要造雷射雷達、毫米波雷達等智能汽車核心傳感器，打造新的傳感器生態。
華為方面表示，ADS「高階」自動駕駛方案將在2022年Q1登上量產車。ADS系統採用L4級自動駕駛技術打造，使用2到3個車規級100線混合固態的雷射雷達，配合十幾個攝像頭和6個毫米波雷達，絲毫不輸L4級無人計程車。「L4當L2用」的不計成本的規劃，可能是讓自動駕駛更快落地的路線之一。
與此同時，小鵬汽車的雷射雷達量產路線，也引起了其他新能源汽車企業的「共鳴」。
近日，北汽新能源副總經理、ARCFOX BU總裁於立國，在網際網路汽車烏鎮夜話論壇上表示：「何小鵬前幾天在廣州車展發布雷射雷達時刻表，居然還被西方的某狂人隔空喊話了一把。看到小鵬同志在朋友圈怒懟回去的時候，作為中國汽車品牌的同行，我非常激動。放心小鵬，ARCFOX極狐也會加入與西方國家的競爭中的。我們要和華為一起，聲援和壯大民族品牌的力量。」
ARCFOX對於雷射雷達量產的規劃，與華為在雷射雷達領域多年研發密切相關。據了解，該品牌和華為聯合打造的一款HBT新車將搭載3顆96線的雷射雷達和算力達到352萬億次每秒的華為晶片。這款在雷射雷達和超級晶片雙重加持的新車，將在明年進行交付。
目前，小鵬 P7 全車搭載 31 個自動駕駛傳感器，包含超聲波雷達、高精毫米波雷達、自動駕駛攝像頭等。小鵬汽車未來將在31個傳感器的基礎上增加雷射雷達，「打造史上最強的硬體冗餘設計」。
雷射雷達並非何小鵬的突發奇想。何小鵬在廣州車展的媒體群訪坦言上半年就開始做雷射雷達的研究，技術方案的決定要往前回溯近兩年的時間。
「我們與傳統做第四代自動輔助駕駛的的公司不太一樣，他們是以雷射雷達為核心畫雷射雷達的高精地圖，而我們則是以視覺高精地圖為核心。從趨勢來看，全球所有的路、交通燈、法規都是以人的眼睛等角度來看一個世界去開車的，我們認為這是最有效率、最接近真人且最便宜的，同時加上雷射雷達組合能夠把安全做好的事情。」何小鵬坦言：「說實話，在最開始幾年裡面我們會把安全的因素放在非常重要的位置，寧願硬體冗餘、寧願軟體冗餘，也要把安全做好。」
不難看出，小鵬汽車也認同自動駕駛要從人的眼睛、人的思維來開車，要以視覺感知系統作為核心，雷射雷達是輔助性的硬體冗餘和安全冗餘。
成本是制約雷射雷達普及的主要原因，由於國外技術公司的長期壟斷，搭載雷射雷達的汽車價格居高不下，這讓全無人駕駛計程車公司成為其主要買家，而普通消費者對該車型的購買則鳳毛麟角。
然而，這個趨勢正在逆轉。
去年，Luminar發布了低於1000美元的雷射雷達解決方案，老前輩Velodyne則計劃到2024年將平均售價從2017年的近兩萬美元降至600美元。中國雷射雷達初創公司推出的同級別產品不到外商五分之一價格，撬動了全球雷射雷達市場。
也有分析人士指出，在雷射雷達降到千元級別前，實現量產對車廠來說也並不輕鬆，這部分成本轉移到消費者後能否被接受也是問題。
小鵬汽車的自動駕駛產品總監黃鑫認為，雷射雷達的成本並非不可接受：車規級要求目前已經解決，成本方面也沒有想像的那麼離譜，還處在一個可接受的範圍內。
「未來小鵬汽車自動駕駛輔助技術的發展還會繼續充分利用各種定位和感知技術的優勢，結合針對中國本土路況開發的軟體算法，實現更豐富的自動駕駛輔助功能。」小鵬汽車對出行一客（ID：carcaijing）表示。
而對於雷射雷達是要買還是要自研，小鵬汽車表示一直在培養自己的供應商，但針對傳感器的軟體算法上還是專注自研。也有雷射雷達領域的從業者告訴出行一客（ID：carcaijing），何小鵬的高調宣言已經掀起了波瀾。
「大家也都在觀望，小鵬汽車會選哪一家雷射雷達供應商，還是會都試一試？無論如何，造車新勢力要搭雷射雷達，對於整個傳感器行業還是有很大促進的。」該從業者表示。