“激光雷達就像是人身上長了一堆闌尾”；“激光雷達是傻子的玩意”拼命吐槽激光雷達等汽車雷達感知硬件的特斯拉，在這個國慶假期，做了個“瘋狂”的決定：用純視覺全面取代超聲波傳感器！之后，特斯拉汽車自動駕駛感知硬件只有攝像頭（圖像傳感器），而沒有任何雷達硬件！
今后，特斯拉新車將沒有激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達等自動駕駛“標配”傳感器，這也意味著特斯拉在純視覺自動駕駛的路上越走越遠。
特斯拉從什么時候開始取消全部汽車感知雷達？對現(xiàn)今以激光雷達混合傳感器為主流的ADAS方案有什么影響？特斯拉怎么用圖像傳感器和純視覺方案代替雷達？
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10月開始，北美、歐洲、中東和臺灣制造的特斯拉汽車將沒有任何感知雷達！中國大陸將在接下來幾個月受到影響
10月4日，特斯拉發(fā)布了新車硬件配置的更新說明：不再在自動駕駛傳感器套件中使用超聲波傳感器（USS），而是將采用完全基于攝像頭的特斯拉視覺（Tesla Vision）駕駛輔助系統(tǒng)。
▲特斯拉硬件配置更新說明（來源 ：特斯拉官網(wǎng)）
此處超聲波傳感器即超聲波雷達，據(jù)說明中披露：從 2022 年 10 月上旬開始，為北美、歐洲、中東和臺灣制造的所有 Model 3 和 Model Y 不再使用超聲波傳感器，而是完全依靠 Tesla Vision 來提供自動駕駛、增強型自動駕駛、FSD 功能和主動安全功能。
然后在接下來的幾個月，超聲波傳感器的減配將在全球范圍內的 Model 3 和 Model Y 進行，這里面顯然包括中國市場。
到 2023 年， Model S 和 Model X也將加入超聲波傳感器減配行列。
瘋狂吐槽激光雷達，全球首家沒有任何雷達感知硬件的純視覺自動駕駛公司誕生！
“激光雷達就像是人身上長了一堆闌尾”；“激光雷達是傻子的玩意”這是特斯拉CEO馬斯克此前在公開場合多次吐槽激光雷達的原話。
馬斯克認為，任何依靠激光雷達的企業(yè)注定沒有未來，道路是為使用“眼睛”和“大腦”的人類設計的，汽車最好完全使用攝像頭和人工神經(jīng)網(wǎng)絡來復刻這套行為模式。
基于這種思維，特斯拉拒絕了激光雷達，同時從自身的汽車感知硬件中，將非視覺感知硬件相繼去除。
從2021年5月開始，特斯拉在全球移除了汽車的毫米波雷達，這一工作在2022年全部完成。
這次，特斯拉再次宣布移除汽車的超聲波傳感器，在特斯拉汽車的自動駕駛感知硬件中，將沒有任何雷達硬件，這意味著特斯拉汽車成為全球首個純視覺自動駕駛廠商。
特斯拉移除超聲波雷達傳感器后有什么影響？
目前，特斯拉 Model 3 與 Model Y 在前后保險杠上安裝了 12 個超聲波傳感器，該短程聲波傳感器主要用于停車和檢測近距離物體。特斯拉移除超聲波傳感器后，在安全和駕駛輔助功能中僅使用攝像頭。
移除超聲波傳感器后會有什么影響？短期內，移除超聲波傳感器（USS）后，會有四個功能受到影響：泊車輔助、自動泊車、召喚、智能召喚。
泊車輔助：當車速<5英里/小時時提醒駕駛者周圍的物體。
自動泊車：自動進入平行或垂直停車位。
召喚：通過特斯拉App向前或向后移動車輛。
但特斯拉表示這些功能的影響是暫時的，后續(xù)將會通過OTA更新來支持。
視覺派 VS 雷達派：特斯拉硬鋼整個汽車行業(yè)
在自動駕駛領域，一直分為視覺派和雷達派，兩大派系，最簡單的區(qū)別就是：前者主張使用高清攝像頭 + 視覺識別算法，后者主張除攝像頭外，再加入激光雷達、超聲波雷達、毫米波雷達等感知硬件提高信息冗余以保證系統(tǒng)穩(wěn)定。
一套自動駕駛方案，主要由自動駕駛算法+感知硬件組成，感知硬件負責搜集足夠多的車輛周圍信息，以供算法進行運算。
在行駛過程中，車輛收集信息的來源，就是各種汽車感知傳感器。其中，要實現(xiàn)自動駕駛，最為重要的傳感器，就是攝像頭（圖像傳感器）和激光雷達（當然，還要加上毫米波雷達和超聲波傳感器等的輔助）。
▲自動駕駛汽車感知傳感器分布
視覺派，或者說純視覺感知方案，其實就是完全模擬人駕駛汽車時的狀態(tài)，首先由“眼睛（攝像頭）”看到畫面，然后傳輸給“大腦（處理器）”進行處理判斷，然后給“腿腳（行駛機構）”下達命令。
目前，特斯拉是堅定的視覺派代表，除特斯拉外，其他車企大都有用到雷達等感知硬件進行輔助。
▲此前特斯拉的圖像傳感器+超聲波傳感器感知方案
雷達派，或者說激光雷達方案，是以激光雷達為主導，配合毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭來完成自動駕駛。包括發(fā)現(xiàn)物體、測距等一系列信息的獲得，主要靠激光雷達來實現(xiàn)，從而繪制出一張3D環(huán)境地圖來讓系統(tǒng)進行分析和下達指令。
相對來說，這種方案更像是人在行走的同時，手里還拄著一根拐杖。
在自動駕駛中，激光雷達混合傳感與純視覺方案相比，有兩個顯著優(yōu)勢，一個是不受外部天氣環(huán)境影響，另一個是不需要令人望而生畏的計算能力。這使得激光雷達受到很多車企的青睞。
當前除特斯拉外，絕大多數(shù)自動駕駛廠商均采用了這一方案，包括小鵬、蔚來、北汽ARCFOX、智己等。
其中，蔚來新車ES7搭載由InnoVusion提供的1550nm激光雷達“獵鷹 ”。北汽藍谷和華為合作推出的極狐阿爾法S全新HI版搭載了3顆激光雷達、34顆傳感器。小鵬新車G9搭載了2顆激光雷達，5顆毫米波雷達。售價60萬元起步的高合HiPhi Z標配32個駕駛輔助傳感器，包括：1個激光雷達、5個毫米波雷達、12個超聲波雷達。百度第六代無人車RT6更是搭載了38個傳感器，其中包含多達8顆激光雷達。
▲小鵬P5全球首款搭載激光雷達的量產(chǎn)車型
成本 VS 算力：純視覺與激光雷達融合傳感方案的優(yōu)劣
純視覺方案的優(yōu)勢在于，攝像頭獲取的視頻數(shù)據(jù)與人眼感知的真實世界最為相似，也最接近人類駕駛的形態(tài)。同時，在現(xiàn)階段激光雷達價格居高不下的情況下，視覺派僅使用攝像頭，更容易控制成本。
另外，攝像頭捕捉到的圖像很適合用于識別物體、進行分類，在算法出色的情況下，能夠有效排除干擾項，并能夠在行駛過程中進行自主學習。
▲特斯拉的純視覺算法分析示意圖
但是，作為與人眼相似的視覺算法，很容易受到光照影響，在極端天氣或者光線不好的情況下，很容易造成誤判。之前特斯拉車型在開啟AutoPilot后，經(jīng)過立交橋或者普通橋梁之下時偶發(fā)突然自動剎車的情況，就是因為算法將攝像頭里突然出現(xiàn)的陰影當做障礙物導致的。
而相比純視覺方案，激光雷達方案的優(yōu)勢就是監(jiān)測的距離更長，精度更高，響應速度更靈敏，并且不受環(huán)境光影響。其對三維信息的處理，對物體大小、移動速度的計算都有著非常優(yōu)異的表現(xiàn)。
▲激光雷達繪制3D環(huán)境地圖的效果圖
不過，激光雷達也并非盡善盡美，它也存在對物體的識別能力偏弱、價格高昂、在雨雪等極端天氣測距精度會受影響等問題，因此激光雷達必須要借助其他傳感器收集的信息，才能共同作用于算法，保證安全駕駛。
此外，大量的數(shù)據(jù)收集，對處理器的算力要求也很高，這相當于抬高了整車的成本。
從理論上來說，視覺技術和激光雷達相互結合是目前較為完善的方案，但在綜合現(xiàn)有技術、產(chǎn)品成本等多個因素后，想要實現(xiàn)融合兩種方案的“第三種方案”難度過大。也正是基于此背景，自動駕駛領域才分為了視覺派和激光雷達派這“立場鮮明”的兩派，而馬斯克和他的特斯拉則堅定不移地“站隊”視覺派。
為什么徹底拋棄雷達？特斯拉的取舍
1、高昂的成本
其實，棄用激光雷達，乃至如今棄用毫米波雷達，特斯拉做出如此選擇的重要原因之一是為了實現(xiàn)更低的成本。
畢竟，激光雷達的成本非常高，早期的機械式激光雷達價格動輒十萬美元起，而如今隨著電子行業(yè)的發(fā)展，激光雷達的價格有所降低，但基本還維持在幾百到上千美元的級別，但這相比高清攝像頭“僅有”幾十甚至十幾美元的價格還是高了許多。
▲某款國產(chǎn)激光雷達
2、技術的取舍
不過，成本以外，特斯拉逐步棄用雷達的選擇，也有技術層面的取舍。
首先，激光雷達無法判斷物體的具體性質，就容易造成誤判。比如一個大的塑料袋從前面飄過，攝像頭方案能夠識別出是塑料袋，然后不理會，但激光雷達會判斷為阻礙物，然后把車停下來。
其次，毫米波雷達同樣也有諸多限制。毫米波雷達的探測距離受到其頻段損耗的直接制約，既無法識別行人，也無法對周邊所有障礙物進行精準的建模，同時由于獲取的數(shù)據(jù)量眾多，還需要分走處理器寶貴的算力。
最后，對于在視覺方案方面目前走得最遠也是做得最好的特斯拉來說，已經(jīng)在視覺算法方面有了龐大的投入。要放棄之前如此大的積累，轉身去做另一條路線，從投入產(chǎn)出比來說可謂“得不償失”。
結語
隨著本次特斯拉推進移除超聲波傳感器的工作，全球首個采用純視覺方案的自動駕駛汽車誕生了。
純視覺方案雖然成本更低，同時與人的駕駛習慣和操作更為相近，但同時在惡劣天氣、部分暗光環(huán)境等，也面臨了與人一樣的干擾和困境。
但毫無疑問，純視覺的特斯拉汽車，已經(jīng)為整個自動駕駛和汽車行業(yè)帶來了巨大的沖擊，也為自動駕駛帶來更多的可能性。純視覺自動駕駛表現(xiàn)如何？讓我們拭目以待！
