激光雷达应用温度骤升 自动驾驶能绕开激光雷达吗？

5月19日，百度自动驾驶与禾赛科技签约将定制激光雷达;同时，小马智行也宣布其自动驾驶系统将搭载美国初创公司Luminar的激光雷达;而且，华为的激光雷达已成为极狐阿尔法S华为HI版的标配……近来，激光雷达应用温度骤升。

2年前，特斯拉CEO马斯克甚至在一次论坛上公开放言“谁用激光雷达，谁完蛋!傻子才用激光雷达!”曾惹恼无数同行，但特斯拉所有车型上至今没有采用激光雷达。那么，自动驾驶技术路线绕得开激光雷达吗?

■车企争相采用的“香饽饽”

近来，随着自动驾驶、辅助驾驶等功能的“上车”，作为其重要支撑的激光雷达正在越来越广泛地被使用，而且产品上也出现了“蝶变”，变得更加丰富多彩，特色鲜明。

外观变化较大。与之前装配在车顶上方类似警灯的激光雷达相比，如今隐形设计成为主流。近日在上海车展上亮相的蔚来首款轿车ET7上，激光雷达已经融入车顶中部，视角良好。蔚来ET7采用的是其投资的国内激光雷达公司图达通(Innovusion)的产品。虽然数据尚未公开，但之前图达通的激光雷达原型机参数显示，可以实现500米的远距离高清探测。

目前自动驾驶技术路线的潮流是多种雷达组合形式。如小鹏P5的自动驾驶系统，使用了由2个144线激光雷达、5个毫米波雷达、12个超声波雷达、13个高清摄像头和1组高精度定位单元组成的超强感知传感器。其中2颗激光雷达来自大疆旗下览沃科技定制版车规级“浩界”激光雷达，探测距离150米。尤为与众不同的是，激光雷达被安装在前保险杠的两侧。而极狐阿尔法S华为HI版上搭载了华为自动驾驶方案ADS，包括3个96线车规级激光雷达、6个毫米波雷达、13个超声波雷达、12个摄像头，同时搭载算力高达400TOPS(1TOPS是指处理器每秒钟进行一万亿次运算)的华为自研计算芯片。

此外，固态激光雷达也逐渐走向应用。长城WEY摩卡SUV的前保险杠上，出现了德国Ibeo公司的固态激光雷达，其每次脉冲可发射高达25.6万个点，由高灵敏接收器接收后可完成精确点云的绘制，角分辨率更是达到了0.05度x0.07度，充分保证了高速行驶时对周围障碍物的无盲区探测。

“随着智能汽车上自动驾驶及辅助驾驶技术的广泛应用，激光雷达正在成为其中必不可少的重要角色。尤其是固态激光雷达，具有体积小、质量轻、高灵敏度、高性能、易安装等特点，发展前景更为广阔。”西安工业大学微电子技术实验室工程师魏冬在接受《中国汽车报》记者采访时表示，目前来看，雷达类感知元器件的发展趋势，一是激光雷达逐渐占据“C位”，其既能测距也能测速，综合性能优于毫米波雷达和超声波雷达，尤其是固态激光雷达的优势更多;二是将不同类型的雷达组合使用，成为越来越多车企的选择。

■自动驾驶能绕开激光雷达吗?

曾经，一位特斯拉车主在使用辅助自动驾驶功能时，汽车撞上了一辆白色货车。调查发现，这是因为车上的摄像头对白色涂装的货车无法辨识距离造成的，同样的事故在美国就发生过几起。因此，特斯拉后来加装了毫米波雷达，以探测与前方物体之间的距离。

“毫米波雷达可以探测有限的距离，但却无法精确感知行人与周边障碍物的形状，而这些激光雷达都可以做到，特斯拉是用比较强的算法弥补了一部分毫米波雷达的缺陷，但还是有不足之处。”华南理工智能感知与控制工程研究中心研究员张睿林向《中国汽车报》记者介绍，以往，激光雷达存在探测距离与清晰度不够的技术问题，价格也是“物以稀为贵”，但近几年技术有了较快的进步，成本也会进一步降低。以往64线的激光雷达就可以算高清，现在像华为用于极狐的96线、小鹏采用的144线的激光雷达已不罕见。

据介绍，特斯拉当初之所以不用激光雷达，只使用高清摄像头作为辅助自动驾驶的感知器件，是因为激光雷达的成本太高。仅在5年前，64线激光雷达的价格就高达10多万美元，近人民币70万元。如此一来，车的成本将大幅增加，高昂的价格将成为汽车量产的障碍。

近年来，与智能汽车进程的提速相适应，国内外激光雷达的技术进步越来越快。近日，华为智能汽车解决方案部门总裁王军表示，华为正组织力量通过技术研发，一方面推动毫米波雷达技术进步，使之在保持成本优势的基础上性能接近激光雷达;另一方面推动高清激光雷达技术优化，将成本降下来。此前有报道称，华为甚至有可能将使64线雷达的价格降到200美元(约合人民币1300元)左右。而市场报价显示，国产128线激光雷达的批发价格，去年已经降到了2.8万元左右。

今年的上海车展上，一系列国产激光雷达新品亮相，令人振奋。其中，镭神智能推出的CH128X1，为128线高清激光雷达，在前方物体10%反射率状况下可探测距离200米，单回波每秒点云数高达85万点(点数越高建模图像越清晰)。一径科技发布的固态激光雷达ML-Xs，视场角可达120°x25°，等效约200线，主要面向ADAS(辅助自动驾驶)以及L4+级自动驾驶车辆。同时，禾赛科技、速腾聚创等也有高清激光雷达新品推出。

“激光雷达由传统的机械式向固态MEMS(微机电系统)激光雷达进化、多传感器的融合等都是技术发展的方向，除了向高线数发展，‘看’得更清晰之外，与之相应的芯片、软件和算法也很重要。”张睿林表示，只有这些要素协同发挥作用，才能构成一个完整高效的自动驾驶感知系统。“目前来看，自动驾驶难以绕开激光雷达。”他认为。

■还有哪些瓶颈待突破?

极狐阿尔法S华为HI版在自动驾驶测试中，面对由行人、车辆、交通标线等组成的复杂的城市交通路况，测试车全程零接管，表现得像一位老司机一样。由此表明，激光雷达不仅发挥了重要作用，而且与其他传感器一起，构成了有安全保证的自动驾驶感知系统。

逐渐走向成熟的技术，日益下降的成本，都为激光雷达的大规模商业化构筑了一定基础。“但是，激光雷达的商业化应用还有三个瓶颈问题有待破解。”魏冬表示，一是在技术上包括固态激光雷达的探测性能上，还有可以提升的空间，这也是华为等企业正在努力的目标。二是相应的芯片、软件、算法也有继续开发的空间，例如，在自动驾驶算力芯片方面，特斯拉自研芯片为14纳米制程，采用两颗芯片，算力达到144TOPS;英伟达采用的是4芯片，算力为320TOPS，其推出的面向L5级自动驾驶平台，算力高达2000TOPS。去年下半年以来的芯片短缺，短时间内也会影响激光雷达的价格难以进一步降低。三是随着激光雷达技术进步及应用的加速，相关技术标准及检测标准缺失的问题日益显著。

在技术规范方面，2020年末，《车载激光雷达检测方法》作为国内第一部车载激光雷达标准终于立项，目前正处于推进之中。“相关技术标准及检测标准的制定与完善工作应该进一步提速，否则将会制约激光雷达的技术发展和市场应用。”张睿林认为。

值得注意的是，一些曾经“弃用”激光雷达的自动驾驶公司或车企，正在作出改变。如此前一直坚持不用激光雷达的百度自动驾驶，也已经将激光雷达装上了自动驾驶汽车。近日，百度在北京提供市民试乘的第四代无人共享车上，首次搭载了定制的激光雷达。而更为耐人寻味的是，近日有消息称特斯拉也有可能将启用激光雷达……

“在日渐成为自动驾驶舞台焦点的同时，激光雷达有望迎来一个属于自己的黄金时代。”魏冬认为。(赵建国)