先有雞，還是先有蛋？FF這次的動(dòng)作似乎表明，他們要率先揭開激光雷達(dá)的“紅蓋頭”了。
近日，硅谷互聯(lián)網(wǎng)電動(dòng)車公司Faraday Future（FF）首款量產(chǎn)車的新一輪路試諜照及視頻被曝出。除了動(dòng)態(tài)表現(xiàn)之外，大家紛紛都把關(guān)注焦點(diǎn)放在了車頂?shù)囊粋€(gè)“凸起”上。種種跡象似乎都表明，F(xiàn)F的首款量產(chǎn)車可能將搭載激光雷達(dá)。
業(yè)界一直將激光雷達(dá)看作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的重要傳感器。而最近在自動(dòng)駕駛使用中發(fā)生的多起事故，更讓人們對(duì)激光雷達(dá)的關(guān)注又升了一個(gè)臺(tái)階。雖然此前就曾有報(bào)道稱Valeo與Ibeo合作的激光雷達(dá)Scala將在2017年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但如果傳聞屬實(shí)，F(xiàn)F還是開啟了激光雷達(dá)進(jìn)入量產(chǎn)車的先河。
幾天時(shí)間，這一消息已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。不過，F(xiàn)F在量產(chǎn)車上搭載激光雷達(dá)的背后，可能還有更大的一盤棋。這或許也是我們需要思考的。
傳感器之辯 為何激光雷達(dá)久久不“上車”
自動(dòng)駕駛使用的傳感器，廣義上包括了各類雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)，乃至高精地圖以及GPS和慣性導(dǎo)航等等。而從硬件的視角來看，毫米波雷達(dá)、攝像頭以及激光雷達(dá)則是最為核心的幾大傳感器元件。
目前市面上配備ADAS功能的量產(chǎn)車，在硬件架構(gòu)上主要依靠毫米波雷達(dá)以及攝像頭，通過電磁波信號(hào)反射以及視覺圖像識(shí)別，完成障礙物的探測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)車輛的輔助控制。在基本原理上，激光雷達(dá)與其他傳感器有著許多相通之處。具體來看，激光雷達(dá)使用了ToF（Time of Flight，飛行時(shí)間）技術(shù)，發(fā)射出脈沖光束，在遇到障礙物后反射，接收器通過反射時(shí)間計(jì)算出障礙物距離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的掃描，乃至建立起點(diǎn)云形態(tài)的環(huán)境模型，為車輛行為決策提供支持。
市場(chǎng)上的激光雷達(dá)種類繁多，但基本上可以分為固態(tài)激光雷達(dá)、半固態(tài)激光雷達(dá)以及機(jī)械激光雷達(dá)。目前，在各大主機(jī)廠、技術(shù)公司的自動(dòng)駕駛研發(fā)中，各種激光雷達(dá)都有應(yīng)用。不同種類的激光雷達(dá)功能特點(diǎn)、探測(cè)能力各異，在價(jià)格上也從幾百美元到幾萬美元不等。相較起其他傳感器，使用激光雷達(dá)的成本更高，這也客觀上阻礙了激光雷達(dá)進(jìn)入量產(chǎn)車的進(jìn)程。
除此以外，供應(yīng)體系也是主機(jī)廠考慮的問題。以毫米波雷達(dá)為例，包括Bosch、Delphi、Continental等大型供應(yīng)商都有了完整的解決方案，可以完整供給，配套起來較為方便。而視覺識(shí)別，也有Mobileye這樣的公司在背后支撐。相比起來，汽車激光雷達(dá)的應(yīng)用歷史還較短。盡管人人都知道激光雷達(dá)的重要性，相關(guān)技術(shù)也日趨成熟，但是供應(yīng)商和主機(jī)廠都還在等著對(duì)方邁出第一步。
先有雞，還是先有蛋？FF這次的動(dòng)作似乎表明，他們要率先揭開激光雷達(dá)的“紅蓋頭”了。在此之后，或許更多汽車廠商也會(huì)跟上FF的步伐。
離開激光雷達(dá) 自動(dòng)駕駛真的不行嗎？
常言道，沒有金剛鉆，不攬瓷器活。自動(dòng)駕駛將人從車輛操控中解放出來，這同時(shí)也意味著系統(tǒng)要承擔(dān)更大的安全責(zé)任。
一般來說，自動(dòng)駕駛可以分為環(huán)境感知、規(guī)劃決策和控制執(zhí)行三個(gè)層次。想要讓自動(dòng)駕駛變得安全，足夠精確的環(huán)境感知是第一步。盡管可以通過V2I、V2V等方式獲得實(shí)時(shí)環(huán)境信息，但車輛自身的監(jiān)測(cè)能力依然是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛最為基礎(chǔ)的條件。想要實(shí)現(xiàn)L3甚至更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛，激光雷達(dá)必不可少。
目前量產(chǎn)車所用的傳感器在能力上依然有短板。攝像頭盡管能夠識(shí)別大量的環(huán)境細(xì)節(jié)（如色彩、交通標(biāo)識(shí)、紅綠燈、車道線，乃至行人等），但容易受到光線、天氣影響，出現(xiàn)失靈的情況；毫米波雷達(dá)受惡劣天氣影響相對(duì)較小，但其分辨率相對(duì)較低，易受干擾，同時(shí)部分雷達(dá)無法探測(cè)到靜止物體，對(duì)于障礙物材質(zhì)也有要求；超聲波雷達(dá)只適用于近距離的探測(cè)（如倒車場(chǎng)景），對(duì)于一般意義的自動(dòng)駕駛并不適用。
自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)需要傳感器間的融合，而激光雷達(dá)則是填補(bǔ)上述短板的最好選擇。相比毫米波雷達(dá)，激光雷達(dá)有效探測(cè)距離可達(dá)200米以上，探測(cè)精度也更高，可達(dá)厘米級(jí)。精確的3D點(diǎn)云，能幫助車輛做出更好的決策。Velodyne亞洲區(qū)總監(jiān)翁煒曾用一個(gè)簡(jiǎn)單的案例解釋激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)：毫米波雷達(dá)可以發(fā)現(xiàn)路邊障礙，但只能“看到”模糊形體。而厘米級(jí)精度可以清楚區(qū)分出障礙是道牙還是斜坡，自動(dòng)駕駛汽車斷定是斜坡后，就可以做出安全開上車道的決策。
搭載激光雷達(dá)背后 FF量產(chǎn)車或?qū)⒂懈喔淖?/strong>
在量產(chǎn)車上搭載激光雷達(dá)，并不只是安裝一個(gè)硬件那樣簡(jiǎn)單。高端激光雷達(dá)，每秒鐘產(chǎn)生的數(shù)據(jù)點(diǎn)可達(dá)數(shù)十萬乃至上百萬，這也對(duì)后端的處理能力提出了極高的要求。
近幾年，汽車“大腦”這樣的概念越來越常見。不少?gòu)S商都推出了汽車專用的處理模塊，在功耗合理的前提下，完成規(guī)模龐大的傳感器數(shù)據(jù)處理與融合工作，這其中就包括英偉達(dá)DrivePX2、恩智浦Blue Box等等，而高通也推出了驍龍602A、802A等專為汽車開發(fā)的處理芯片。
可以想見，如果FF真的在量產(chǎn)車上搭載激光雷達(dá)，背后一定還有一套強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理單元。同時(shí)，基于此前業(yè)界案例，F(xiàn)F首款量產(chǎn)車或許也對(duì)傳統(tǒng)的總線技術(shù)進(jìn)行改造（此前奧迪展示的自動(dòng)駕駛，就使用了TTTech的確定性以太網(wǎng)技術(shù)）。
此外，激光雷達(dá)不僅能幫助FF實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的自動(dòng)駕駛，還為FF帶來了更多潛在的商業(yè)空間。例如，激光雷達(dá)配合SLAM（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）技術(shù)，構(gòu)建高精地圖，一方面與自動(dòng)駕駛相輔相成；另一方面FF也可以藉此與地圖供應(yīng)商達(dá)成合作，創(chuàng)造更多的商業(yè)模式。目前，像谷歌、豐田等企業(yè)都在進(jìn)行這方面的嘗試。看來不久之后，F(xiàn)F也要加入這個(gè)戰(zhàn)局了。
總而言之，F(xiàn)F首款量產(chǎn)車搭載激光雷達(dá)并不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是多一個(gè)硬件而已。FF可能因此獲得自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的絕對(duì)話語權(quán)，同時(shí)創(chuàng)造全新的商業(yè)可能。更為重要的是，F(xiàn)F可能徹底開啟汽車激光雷達(dá)大規(guī)模量產(chǎn)的進(jìn)程，并推動(dòng)高端處理芯片進(jìn)一步走入量產(chǎn)車。如果諜照不是噱頭的話，第一個(gè)“吃螃蟹”的FF，這次的勇敢還真有點(diǎn)道理。