在辅助驾驶快速发展的今年,技术路线之争在车企之间悄然又起。有企业仍执着于激光雷达,更多企业则转投了纯视觉的怀抱。近日,小米称小米YU7全系标配激光雷达、4D毫米波雷达。同期,已推出的等车企也都“倒向”了纯视觉,相比激光雷达,纯视觉正成为企业的“宠儿”。
对于选择纯视觉方案,小鹏汽车自动驾驶产品高级总监袁婷婷给出的原因是,激光雷达看得远是“伪命题”。在她看来,激光雷达在远距探测中存在技术短板,首先是能量衰减与点云密度。激光雷达依赖发射近红外光并计算反射回波时间(ToF)定位障碍物,但这一原理导致其能量密度随距离呈平方反比衰减。以192线米外探测时,其回波信号强度和点云密度仅为近距离探测的千分之一,导致对轻质物体与危险目标的区分能力大幅下降。相比之下,800万像素摄像头在相同距离下仍能捕捉到丰富的纹理、颜色等语义信息,为算法决策提供更可靠的依据。
其次是多径效应与低帧率。她认为,激光雷达在复杂场景中易发生多次反射,导致回波信号混叠。如城市立交桥结构曾引发某车型将桥墩阴影误判为静止车辆,导致十余次非必要急刹。此外,主流激光雷达的10Hz刷新率仅为摄像头帧率的1/5,在时速120公里时,200米外的移动目标物会在两次扫描间隔中位移超3米,会进一步降低动态目标识别精度。
第三是极端天气下的“致盲”。激光雷达对雨雾等天气高度敏感。数据显示,暴雨环境下其有效探测距离骤降至30米以内,且近场噪点增加5倍。而毫米波雷达凭借其长波特性,在穿透能力上展现出优势。袁婷婷称,在广东汛期路测中,纯视觉方案车辆在能见度50米工况下的识别准确率反而比融合感知方案高出12%,凸显了单一激光雷达方案的局限性。
既然激光雷达看得远是“伪命题”,更具性价比的纯视觉方案自然就成为小鹏的选择。于是,定价在15万元以下的MONA M03 MAX选择了纯视觉辅助驾驶方案。不仅小鹏,曾经的激光雷达支持者正纷纷倒戈,包括华为、蔚来等都在转向纯视觉。小鹏汽车董事长何小鹏甚至宣称:“最晚约一年半以后,或者2027年初,纯视觉方案将成为行业共识。”
不过,也有从事激光雷达相关技术领域的专家称,纯视觉方案在摄像头“看不见”或“看不清”的情况下存在局限性,这正是业内普遍将激光雷达视为纯视觉方案必备安全冗余件的重要原因。也就是说,纯视觉也是“近视眼”。
“成本更低是小鹏MONA M03MAX采用纯视觉方案的根本原因。”清华大学苏州汽车研究院智能网联中心技术总监孙辉坦言,相较于激光雷达更高的硬件成本,纯视觉方案成本要低很多,要想让更多中低价位的车型具有辅助驾驶功能,车企当然会选择成本更低的纯视觉方案。事实确实如此,何小鹏表示,过去特斯拉一直想推出2万美元级别包含FSD的车,但没有做到。而小鹏MONA 03第一次在15万元级别车型上实现了满血版的智能辅助驾驶。
孙辉表示,小鹏作为中国较早开始智能网联汽车市场推广的车企,积累了更多的实车数据,在数据驱动下,纯视觉这种方案更容易做成熟,这也是小鹏的纯视觉方案能呈现更好效果的原因。“在数据积累方面欠缺的车企,如果选择纯视觉这种方案,可能效果会差一些。”他说。
孙辉强调,大模型是智能网联汽车技术发展的核心,基于语言大模型的思考能力,图像、视频等更容易嵌入大模型,从而呈现更好的预训练效果,也因此,在大模型上车主导智能网联功能的情况下,纯视觉方案自然也更受车企青睐。他认为,未来智能网联汽车的竞争,绝不是传感器参数的比拼,而是算法能否将多源数据转化为更安全、更流畅的驾驶体验的竞争。
在大模型技术不断提升的情况下,纯视觉方案呈现了更好的效果。“在超大算力、超大模型和超广阔区域,纯视觉的价值整体会越来越高,这是小鹏两三年前就洞见的事情。纯视觉难度很高,高度也很高,要是没做好就会出现很多问题,但是做好了会有极高的高度和极好的安全性,这是小鹏的看法。”何小鹏表示,“很多厂商在纯视觉与激光雷达的方案里选择两条腿并进,小鹏过去也是这样,但2024年开始我们在国内车企中率先决定转向纯视觉路线。这是因为纯视觉技术已经可以实现更高的灵敏度,以往图片型或者连环画型的视觉感知正在向4D维度的感知升级。”
另一方面,以小鹏汽车为代表的车企自研的芯片开始陆续上车,相较于英伟达等通用型芯片供应商的芯片,车企自研的芯片作为汽车专用芯片更适合处理图片、视频这类数据,与纯视觉方案结合,会呈现更好的效果。
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虽然纯视觉方案与语言大模型更匹配,在成本方面也更具优势,但这种方案也有天然的缺点,如在极端天气条件下识别效果欠佳,而这种情况下激光雷达的优势就凸显出来。也因此,车企为了追求更好的智能网联效果,往往会选择纯视觉+激光雷达相结合的方式,这也是未来自动驾驶发展的趋势。然而在现阶段的辅助驾驶阶段,面对激烈的市场竞争,车企要想让更多中低价位车型具备辅助驾驶功能,必然会向纯视觉方案倾斜,但一些高端车型仍会匹配激光雷达。
何小鹏提出,过去一段时间中国做智能辅助驾驶基本都是用微模型,或者规则来做泛化,在那个时代,越多的传感器、越高端的传感器越好。今天来看,采用激光雷达,特别是高精度激光雷达会更容易研发,但换个角度看,企业要想让用户获得360o最佳的安全,就要有做到全域的能力。
事实上,小鹏的智驾系统也不是孤立的采用单一方案,而是人机共驾功能通过AI算法与全栈自研能力,实现驾驶员与智驾系统的无缝协作。这一技术和其他智驾产品区别点在于,其更强调人车合一,并非车辆和驾驶员各司其职。何小鹏表示:“现在智能辅助驾驶更像小脑,但人机共驾让大脑+小脑进行共同的协作。从趋势来看未来10年我期望我们的智能辅助驾驶能够把大脑、小脑、脊椎三合一。从现在的发展过程来看,如果大脑、小脑与自动化系统能共赢,互相耦合,就能大幅提高安全、体验和综合能力,我认为这个趋势在下一个数年里会实现,现在处于中间过程,但这是必要的过程,这是我们的判断。”
虽然更多中低价位车型会在现阶段选择纯视觉,但总体上,很多车企的高端智能车仍会搭载激光雷达,比如理想、小米等品牌已将激光雷达作为标配,华为则将激光雷达方案装上问界、享界、尊界等旗舰车型上。华为智能汽车解决方案BU首席执行官靳玉志认为,行业要走向L3、L4自动驾驶,激光雷达是必需的。深圳清华大学研究院无人驾驶专家陆有源也称,多传感器融合可以实现设备功能取长补短,形成综合解决方案。小马智行首席执行官彭军同样认为,对于L4级别的自动驾驶技术,纯视觉很难实现完全安全。同时,激光雷达成本也会不断下降,当成本下降到一定程度,更多车型必然会搭载。自动驾驶的终极方案应是“摄像头为主、多传感器冗余”的融合体系。如毫米波雷达可弥补激光雷达的雨雾短板,摄像头则提供语义信息。扬长避短、互相弥补,既保留硬件优势,又避免单一传感器的局限性将是大势所趋。