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特斯拉棄用雷達(dá),設(shè)計(jì)走向純視覺(jué)化

2021-05-24 來(lái)源:中電網(wǎng)
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在不久前的一場(chǎng)企業(yè)私下聚會(huì)中,穩(wěn)懋董事長(zhǎng)陳進(jìn)財(cái)在飯席閑聊時(shí),好奇地問(wèn)鴻海董事長(zhǎng)劉揚(yáng)偉,「我一直搞不懂,為什么特斯拉一直堅(jiān)持使用攝像頭,卻不愿意使用激光雷達(dá)?」當(dāng)時(shí)劉揚(yáng)偉笑著說(shuō),「這大概是因?yàn)槊绹?guó)人的想法,希望盡量化繁為簡(jiǎn),對(duì)汽車系統(tǒng)而言,感測(cè)的裝置或信號(hào)來(lái)源也是愈單純愈好。」言下之意,特斯拉執(zhí)行長(zhǎng)馬斯克堅(jiān)持這樣的想法,不僅可以減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度,也能有效降低成本。

如今,馬斯克更展現(xiàn)出具體動(dòng)作,不但不使用激光雷達(dá),甚至還將其他毫米波雷達(dá)從特斯拉車上徹底移除。根據(jù)美國(guó)供應(yīng)鏈訊息,未來(lái)美國(guó)工廠生產(chǎn)出來(lái)的特斯拉,都將不含雷達(dá),對(duì)市場(chǎng)帶來(lái)一波新的沖擊。


激光雷達(dá)好還是攝像頭好?爭(zhēng)論不休

到底是激光雷達(dá)好?還是攝像頭好?在市場(chǎng)上一直掀起激烈論戰(zhàn)。過(guò)去以Google為首的自動(dòng)駕駛技術(shù)廠商者認(rèn)為,激光雷達(dá)可以解決惡劣天候或特殊狀況下的辨識(shí)問(wèn)題,精度也更高,因此未來(lái)自動(dòng)駕駛只能走激光雷達(dá),沒(méi)有第二條路。但特斯拉卻不這么認(rèn)為,馬斯克甚至說(shuō)過(guò):「激光雷達(dá)是傻子的產(chǎn)物,任何依靠激光雷達(dá)的人都注定要失敗。」。

一般使用在汽車上的雷達(dá)有分為幾種,除了激光雷達(dá),毫米波與超聲波雷達(dá)也已經(jīng)普遍應(yīng)用。但一直以來(lái),毫米波雷達(dá)在材質(zhì)偵測(cè)方面有很大的限制,很多汽車喜歡安裝的測(cè)速雷達(dá)或一些通信天線,本身也都會(huì)發(fā)射電磁波,使毫米波雷達(dá)的誤判成為家常便飯。惡劣氣候也會(huì)影響毫米波雷達(dá)效能,近幾年市場(chǎng)上具備ACC車距維持系統(tǒng)的車款,不少車主都遇過(guò)高速公路上滂沱大雨時(shí),毫米波雷達(dá)往往都會(huì)直接停止工作。

事實(shí)上,特斯拉從2014年開(kāi)始,也在其電動(dòng)車產(chǎn)品上使用毫米波雷達(dá),但是直到2016年,才把毫米波雷達(dá)的偵測(cè)功能變成其駕駛輔助Autopilot系統(tǒng)的一部分。為解決毫米波雷達(dá)缺陷,特斯拉曾嘗試把毫米波雷達(dá)系統(tǒng)納入整個(gè)自動(dòng)駕駛的類神經(jīng)網(wǎng)路學(xué)習(xí)系統(tǒng)中,希望能排除可能的偵測(cè)失敗狀況。

但根據(jù)特斯拉公布的資訊,特斯拉在2020年時(shí)曾嘗試和供應(yīng)商合作改善毫米波雷達(dá)技術(shù),希望能避免誤判,但最后沒(méi)有成功;反而有愈來(lái)愈多特斯拉車輛因誤判路況導(dǎo)致交通事故發(fā)生,使得馬斯克下定決心,特斯拉必須徹底去除毫米波雷達(dá)。

特斯拉車主或是在路上看到特斯拉就會(huì)多注意一下的人,可能會(huì)發(fā)現(xiàn),明明沒(méi)有下雨,特斯拉擋風(fēng)玻璃的雨刷動(dòng)不動(dòng)就會(huì)刷一兩下。這不是特斯拉汽車誤判,而是車子在「眨眼睛」。因?yàn)樘厮估饕脕?lái)看路的眼睛(攝像頭),就在前擋風(fēng)玻璃的上方,因此系統(tǒng)就會(huì)盡量讓前擋風(fēng)玻璃保持干凈。


視覺(jué)系統(tǒng)擁有低成本優(yōu)勢(shì)

有不少人質(zhì)疑攝像頭的能力,覺(jué)得攝像頭能看到的東西有限;但馬斯克認(rèn)為,如果攝像頭看不到的東西,人眼更看不到,如果采用攝像頭的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)不能上路,那么完全靠肉眼判斷路況的人類駕駛可能更不適合上路。

更重要的是,攝像頭模組非常成熟,而且價(jià)格低廉,一顆攝像頭成本可能只需要十幾美元。相較之下,單一組高線束激光雷達(dá)模組成本可能高達(dá)數(shù)千至上萬(wàn)美元,一輛車可能至少需要兩三組激光雷達(dá)。而毫米波雷達(dá)的價(jià)格雖然低于激光雷達(dá),但也至少要數(shù)百美元,主流具備ADAS輔助駕駛的車通常都會(huì)有4到8顆雷達(dá)。

毫米波雷達(dá)有很多限制,激光雷達(dá)也不是只有貴這個(gè)缺點(diǎn)。特斯拉認(rèn)為,激光雷達(dá)雖然能夠描繪出道路上物體的外框,但無(wú)法判斷物體的材質(zhì)、移動(dòng)動(dòng)量與移動(dòng)方向。舉例來(lái)說(shuō),如果一個(gè)塑膠袋從自動(dòng)駕駛汽車前面飄過(guò),視覺(jué)方案可以辨識(shí)出是塑膠袋并忽略,但激光雷達(dá)可能會(huì)將塑膠袋判斷為阻礙物,并讓車子停下。

另外,如果未來(lái)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)普及,道路上都是自動(dòng)駕駛車輛,那不同車輛互相發(fā)射的激光雷達(dá)的雷射光可能會(huì)對(duì)彼此造成干擾,甚至可能造成危險(xiǎn)。

更為關(guān)鍵還是在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)本身,目前特斯拉的FSD自動(dòng)駕駛系統(tǒng),其最新公開(kāi)的測(cè)試版在進(jìn)行路況判斷與自動(dòng)駕駛行為時(shí),已經(jīng)是完全基于攝像頭的視覺(jué)技術(shù),完全沒(méi)有使用毫米波雷達(dá)。

不久前,特斯拉CEO馬斯克曾通過(guò)推特向公眾表示,特斯拉的V9.0版本FSD將會(huì)采用純視覺(jué)的感知方案;這也意味著特斯拉旗下車型將不再需要毫米波雷達(dá)。

最主要的原因就是特斯拉認(rèn)為,最新FSD測(cè)試版能夠透過(guò)不同焦段位置的攝影鏡頭,組合出具備超越人類立體視覺(jué)能力的車輛視覺(jué)感測(cè)能力,不僅能清楚判斷道路上包含車輛、行人或各種阻礙物的形狀或類型,甚至能夠在3D空間中判讀出不同物體的前進(jìn)方向、速度。也就是說(shuō),一個(gè)正常人類在道路上能進(jìn)行的判斷,基本上新版的FSD軟體已經(jīng)能夠完全做到。


自動(dòng)駕駛技術(shù)革新,供應(yīng)鏈憂喜參半

目前該軟體在應(yīng)對(duì)路況上還是偏保守。比如說(shuō)有測(cè)試者發(fā)現(xiàn),如果在路況復(fù)雜的交流道或十字路口,且車流很多時(shí),車子可能會(huì)找不到時(shí)機(jī)切入車流,并要求人類駕駛接手;但測(cè)試者也都認(rèn)為,F(xiàn)SD的駕駛體驗(yàn)已經(jīng)很類似正常人類駕駛的行為。特斯拉也宣稱,系統(tǒng)將隨版本更新逐步改善,以符合馬斯克當(dāng)初宣稱要在2021年底達(dá)到L5自動(dòng)駕駛技術(shù)層次的豪語(yǔ)。

過(guò)去自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者使用激光雷達(dá),是因?yàn)橄鄬?duì)開(kāi)發(fā)上比較簡(jiǎn)單,但價(jià)格昂貴可能會(huì)讓自駕車難以快速降價(jià)。若特斯拉透過(guò)其強(qiáng)大的深度學(xué)習(xí)能力,證明純視覺(jué)方案是更有效的作法,那么自動(dòng)駕駛業(yè)者可能會(huì)轉(zhuǎn)向支持視覺(jué)方案。

而馬斯克去除毫米波雷達(dá)的激進(jìn)作法,雖會(huì)帶動(dòng)車用光學(xué)鏡頭的需求會(huì)明顯增加,但也有可能成為相關(guān)業(yè)者的利空。比如說(shuō)臺(tái)灣毫米波雷達(dá)供應(yīng)業(yè)者中,穩(wěn)懋等提供核心芯片制造能力,聯(lián)發(fā)科設(shè)計(jì)晶片,啟碁、為升科、明泰、輝創(chuàng)、同致和環(huán)隆科則是下游模組與設(shè)備業(yè)者;若馬斯克帶起風(fēng)潮,那么毫米波雷達(dá)的需求可能會(huì)明顯下降。但相對(duì)的,像玉晶光之類的鏡頭業(yè)者,以及CIS元件/模組業(yè)者可能就會(huì)受惠。

不過(guò)現(xiàn)階段而言,由于全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)仍未普及,主流L2駕駛輔助能力的ADAS系統(tǒng)對(duì)毫米波雷達(dá)的需求仍在成長(zhǎng),但無(wú)論如何,特斯拉或馬斯克的動(dòng)向仍值得供應(yīng)鏈緊密觀察。



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