5月19日，百度自動(dòng)駕駛與禾賽科技簽約將定制激光雷達(dá);同時(shí)，小馬智行也宣布其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將搭載美國初創(chuàng)公司Luminar的激光雷達(dá);而且，華為的激光雷達(dá)已成為極狐阿爾法S華為HI版的標(biāo)配……近來，激光雷達(dá)應(yīng)用溫度驟升。

2年前，特斯拉CEO馬斯克甚至在一次論壇上公開放言“誰用激光雷達(dá)，誰完蛋!傻子才用激光雷達(dá)!”曾惹惱無數(shù)同行，但特斯拉所有車型上至今沒有采用激光雷達(dá)。那么，自動(dòng)駕駛技術(shù)路線繞得開激光雷達(dá)嗎?

■車企爭相采用的“香餑餑”

近來，隨著自動(dòng)駕駛、輔助駕駛等功能的“上車”，作為其重要支撐的激光雷達(dá)正在越來越廣泛地被使用，而且產(chǎn)品上也出現(xiàn)了“蝶變”，變得更加豐富多彩，特色鮮明。

外觀變化較大。與之前裝配在車頂上方類似警燈的激光雷達(dá)相比，如今隱形設(shè)計(jì)成為主流。近日在上海車展上亮相的蔚來首款轎車ET7上，激光雷達(dá)已經(jīng)融入車頂中部，視角良好。蔚來ET7采用的是其投資的國內(nèi)激光雷達(dá)公司圖達(dá)通(Innovusion)的產(chǎn)品。雖然數(shù)據(jù)尚未公開，但之前圖達(dá)通的激光雷達(dá)原型機(jī)參數(shù)顯示，可以實(shí)現(xiàn)500米的遠(yuǎn)距離高清探測。

目前自動(dòng)駕駛技術(shù)路線的潮流是多種雷達(dá)組合形式。如小鵬P5的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，使用了由2個(gè)144線激光雷達(dá)、5個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)、13個(gè)高清攝像頭和1組高精度定位單元組成的超強(qiáng)感知傳感器。其中2顆激光雷達(dá)來自大疆旗下覽沃科技定制版車規(guī)級“浩界”激光雷達(dá)，探測距離150米。尤為與眾不同的是，激光雷達(dá)被安裝在前保險(xiǎn)杠的兩側(cè)。而極狐阿爾法S華為HI版上搭載了華為自動(dòng)駕駛方案ADS，包括3個(gè)96線車規(guī)級激光雷達(dá)、6個(gè)毫米波雷達(dá)、13個(gè)超聲波雷達(dá)、12個(gè)攝像頭，同時(shí)搭載算力高達(dá)400TOPS(1TOPS是指處理器每秒鐘進(jìn)行一萬億次運(yùn)算)的華為自研計(jì)算芯片。

此外，固態(tài)激光雷達(dá)也逐漸走向應(yīng)用。長城WEY摩卡SUV的前保險(xiǎn)杠上，出現(xiàn)了德國Ibeo公司的固態(tài)激光雷達(dá)，其每次脈沖可發(fā)射高達(dá)25.6萬個(gè)點(diǎn)，由高靈敏接收器接收后可完成精確點(diǎn)云的繪制，角分辨率更是達(dá)到了0.05度x0.07度，充分保證了高速行駛時(shí)對周圍障礙物的無盲區(qū)探測。

“隨著智能汽車上自動(dòng)駕駛及輔助駕駛技術(shù)的廣泛應(yīng)用，激光雷達(dá)正在成為其中必不可少的重要角色。尤其是固態(tài)激光雷達(dá)，具有體積小、質(zhì)量輕、高靈敏度、高性能、易安裝等特點(diǎn)，發(fā)展前景更為廣闊。”西安工業(yè)大學(xué)微電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室工程師魏冬在接受《中國汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示，目前來看，雷達(dá)類感知元器件的發(fā)展趨勢，一是激光雷達(dá)逐漸占據(jù)“C位”，其既能測距也能測速，綜合性能優(yōu)于毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)，尤其是固態(tài)激光雷達(dá)的優(yōu)勢更多;二是將不同類型的雷達(dá)組合使用，成為越來越多車企的選擇。

■自動(dòng)駕駛能繞開激光雷達(dá)嗎?

曾經(jīng)，一位特斯拉車主在使用輔助自動(dòng)駕駛功能時(shí)，汽車撞上了一輛白色貨車。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)檐嚿系臄z像頭對白色涂裝的貨車無法辨識距離造成的，同樣的事故在美國就發(fā)生過幾起。因此，特斯拉后來加裝了毫米波雷達(dá)，以探測與前方物體之間的距離。

“毫米波雷達(dá)可以探測有限的距離，但卻無法精確感知行人與周邊障礙物的形狀，而這些激光雷達(dá)都可以做到，特斯拉是用比較強(qiáng)的算法彌補(bǔ)了一部分毫米波雷達(dá)的缺陷，但還是有不足之處。”華南理工智能感知與控制工程研究中心研究員張睿林向《中國汽車報(bào)》記者介紹，以往，激光雷達(dá)存在探測距離與清晰度不夠的技術(shù)問題，價(jià)格也是“物以稀為貴”，但近幾年技術(shù)有了較快的進(jìn)步，成本也會(huì)進(jìn)一步降低。以往64線的激光雷達(dá)就可以算高清，現(xiàn)在像華為用于極狐的96線、小鵬采用的144線的激光雷達(dá)已不罕見。

據(jù)介紹，特斯拉當(dāng)初之所以不用激光雷達(dá)，只使用高清攝像頭作為輔助自動(dòng)駕駛的感知器件，是因?yàn)榧す饫走_(dá)的成本太高。僅在5年前，64線激光雷達(dá)的價(jià)格就高達(dá)10多萬美元，近人民幣70萬元。如此一來，車的成本將大幅增加，高昂的價(jià)格將成為汽車量產(chǎn)的障礙。

近年來，與智能汽車進(jìn)程的提速相適應(yīng)，國內(nèi)外激光雷達(dá)的技術(shù)進(jìn)步越來越快。近日，華為智能汽車解決方案部門總裁王軍表示，華為正組織力量通過技術(shù)研發(fā)，一方面推動(dòng)毫米波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步，使之在保持成本優(yōu)勢的基礎(chǔ)上性能接近激光雷達(dá);另一方面推動(dòng)高清激光雷達(dá)技術(shù)優(yōu)化，將成本降下來。此前有報(bào)道稱，華為甚至有可能將使64線雷達(dá)的價(jià)格降到200美元(約合人民幣1300元)左右。而市場報(bào)價(jià)顯示，國產(chǎn)128線激光雷達(dá)的批發(fā)價(jià)格，去年已經(jīng)降到了2.8萬元左右。

今年的上海車展上，一系列國產(chǎn)激光雷達(dá)新品亮相，令人振奮。其中，鐳神智能推出的CH128X1，為128線高清激光雷達(dá)，在前方物體10%反射率狀況下可探測距離200米，單回波每秒點(diǎn)云數(shù)高達(dá)85萬點(diǎn)(點(diǎn)數(shù)越高建模圖像越清晰)。一徑科技發(fā)布的固態(tài)激光雷達(dá)ML-Xs，視場角可達(dá)120°x25°，等效約200線，主要面向ADAS(輔助自動(dòng)駕駛)以及L4+級自動(dòng)駕駛車輛。同時(shí)，禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等也有高清激光雷達(dá)新品推出。

“激光雷達(dá)由傳統(tǒng)的機(jī)械式向固態(tài)MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))激光雷達(dá)進(jìn)化、多傳感器的融合等都是技術(shù)發(fā)展的方向，除了向高線數(shù)發(fā)展，‘看’得更清晰之外，與之相應(yīng)的芯片、軟件和算法也很重要。”張睿林表示，只有這些要素協(xié)同發(fā)揮作用，才能構(gòu)成一個(gè)完整高效的自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)。“目前來看，自動(dòng)駕駛難以繞開激光雷達(dá)。”他認(rèn)為。

■還有哪些瓶頸待突破?

極狐阿爾法S華為HI版在自動(dòng)駕駛測試中，面對由行人、車輛、交通標(biāo)線等組成的復(fù)雜的城市交通路況，測試車全程零接管，表現(xiàn)得像一位老司機(jī)一樣。由此表明，激光雷達(dá)不僅發(fā)揮了重要作用，而且與其他傳感器一起，構(gòu)成了有安全保證的自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)。

逐漸走向成熟的技術(shù)，日益下降的成本，都為激光雷達(dá)的大規(guī)模商業(yè)化構(gòu)筑了一定基礎(chǔ)。“但是，激光雷達(dá)的商業(yè)化應(yīng)用還有三個(gè)瓶頸問題有待破解。”魏冬表示，一是在技術(shù)上包括固態(tài)激光雷達(dá)的探測性能上，還有可以提升的空間，這也是華為等企業(yè)正在努力的目標(biāo)。二是相應(yīng)的芯片、軟件、算法也有繼續(xù)開發(fā)的空間，例如，在自動(dòng)駕駛算力芯片方面，特斯拉自研芯片為14納米制程，采用兩顆芯片，算力達(dá)到144TOPS;英偉達(dá)采用的是4芯片，算力為320TOPS，其推出的面向L5級自動(dòng)駕駛平臺，算力高達(dá)2000TOPS。去年下半年以來的芯片短缺，短時(shí)間內(nèi)也會(huì)影響激光雷達(dá)的價(jià)格難以進(jìn)一步降低。三是隨著激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步及應(yīng)用的加速，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及檢測標(biāo)準(zhǔn)缺失的問題日益顯著。

在技術(shù)規(guī)范方面，2020年末，《車載激光雷達(dá)檢測方法》作為國內(nèi)第一部車載激光雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)終于立項(xiàng)，目前正處于推進(jìn)之中。“相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及檢測標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善工作應(yīng)該進(jìn)一步提速，否則將會(huì)制約激光雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展和市場應(yīng)用。”張睿林認(rèn)為。

值得注意的是，一些曾經(jīng)“棄用”激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛公司或車企，正在作出改變。如此前一直堅(jiān)持不用激光雷達(dá)的百度自動(dòng)駕駛，也已經(jīng)將激光雷達(dá)裝上了自動(dòng)駕駛汽車。近日，百度在北京提供市民試乘的第四代無人共享車上，首次搭載了定制的激光雷達(dá)。而更為耐人尋味的是，近日有消息稱特斯拉也有可能將啟用激光雷達(dá)……

“在日漸成為自動(dòng)駕駛舞臺焦點(diǎn)的同時(shí)，激光雷達(dá)有望迎來一個(gè)屬于自己的黃金時(shí)代。”魏冬認(rèn)為。