环境感知技术的“屠龙刀”和“倚天剑”
现阶段环境感知技术的关键在于传感器,通过传感器来接受外部各种物理量并转换成电信号,主要分为三种类别:
视觉传感器——摄像头
摄像头类似人类的眼睛,多摄像头更多类似动物的复眼,能清楚辨识物体,检测大多数信息,成本较便宜,缺点是容易受到光线和天气的影响。
特斯拉之前在美国的事故就是因为摄像头在面对强光直射的时候,没有分辨出白色货车和天空。
雷达传感器——毫米波雷达、超声波雷达
雷达传感器更多类似于于耳朵的功能,根据探测距离、分辨率等因素不同,可分为毫米波雷达、超声波雷达。毫米波雷达穿透能力强,具备全天时全天候以及远距离探测优势。缺点是方位分辨率不是很高,无法感知行人、树木等物体。
毫米波雷达很早就一直在高档汽车应用,技术相对成熟,据了解,在特斯拉车上搭载了一个探测距离达160米的毫米波雷达,而在
ARCFOX车上搭载了5个五代毫米波雷达,可提供高达210米的探测距离、最大75°的视场角和更高探测精度。
超声波雷达穿透性强、测距简单、在短距离测量中优势明显,主要用于倒车辅助,缺点速度慢,测量精度不高。目前特斯拉、ARCFOX、
蔚来等主流车型超声波雷达都达12个之多,这也是几款产品在智能驾驶自动泊车功能的强大所在。
激光传感器——激光雷达
激光雷达因测距精准、范围广、强抗干扰能力、全天时工作等特性受到
奥迪、通用等众多厂家青睐,
沃尔沃更是表示,激光雷达是汽车迈向全自动的关键,对绝大多数车企而言,似乎搭载激光雷达已不是“要不要”而是“能不能”的话题。
不过面向智能驾驶应用的车载激光雷达面临不少挑战,除受环境影响大外,成本高是其被大规模使用的最大障碍。目前,量产车型中除了奥迪已在A8L车型上搭载激光雷达,以及ARCFOX、沃尔沃等少数品牌透露将准备搭载激光雷达外,激光雷达的产业化应用之路任重而道远。
不难发现,每一种传感器都有性能边界,它们各具优缺点。而随着智能驾驶产业逐步形成规模,环境感知技术路线形成了两大阵营,颇具你有“屠龙刀”,我有“倚天剑”的互争态势:
一种是以特斯拉、
日产为代表,主要以摄像头为主并深度学习的视觉主导技术方向。特斯拉标配8个摄像头,包括倒车摄像头、前置三目摄像头以及两侧4个摄像头。将多装摄像头好能智能驾驶的精髓体现的淋漓尽致。
一种是以奥迪、蔚来、ARCFOX、沃尔沃等为代表,主要通过摄像头、毫米波雷达、激光雷达等多传感器融合的技术方向,更像是眼睛+耳朵的组合。据了解,中国高端品牌中
蔚来ES8(
参数|
询价)和即将上市的ARCFOX搭载了多达23个智能驾驶传感器,而新近上市的
比亚迪汉也搭载20个传感器。足以显见,将多种传感器进行融合,各取所长,已成为当下主流车企的趋势。
当然实现传感器融合,也是有前提条件的,一是硬件层面传感器数量要足够多,二是软件层面算法要足够优化,数据处理速度要够快,而这也是ARCFOX、
一汽等中国品牌纷纷与华为等科技巨头展开合作的重要原因。据了解,RCFOX 旗下首款量产SUV,ARCFOX T将搭载芯片算力达到352TOPs(每秒运算352万亿次)的华为新一代MH5000 5G芯片 T-BOX,结合域控制器可支持智能驾驶最高功能安全ASIL-D等级。
综合来看,两种发展路线可谓是各有千秋,在规范化的用车场景中,走视觉计算路线的特斯拉已取得了不小的成绩,在实际数据上更具优势;而传感器融合路线因感知手段更多元,能显著提高系统的冗余度和容错性,在路况更复杂的用车场景中表现更佳,受到更多车企的青睐。就目前而言,路况复杂、行车环境多变的中国市场显然更适合走传感器融合路线,毕竟适合的才是最好的!