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激光雷達(dá)VS攝像頭 誰才是未來自動(dòng)駕駛的主流選擇?

瀏覽次數(shù):862 發(fā)布日期:2019-10-23

在今年早些時(shí)候,馬斯克就曾公開表示:傻子才用激光雷達(dá),現(xiàn)在誰用激光雷達(dá)誰完蛋,這句話直接引發(fā)了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域關(guān)于更高一級(jí)的技術(shù)架構(gòu)變動(dòng)。

圖1

其實(shí)關(guān)于L3 級(jí)技術(shù)的分歧一直存在,高清攝像頭和激光雷達(dá)的選項(xiàng),是很多車企繞不開的一個(gè)選擇題。

圖2

從技術(shù)來看,高清攝像頭對(duì)于復(fù)雜的路況處理仍舊不甚理想,激光雷達(dá)由于成本原因,遲遲未能普及,其中Velodyne旗下16線激光雷達(dá)售價(jià)已經(jīng)降至3999美元,而64線激光雷達(dá)則高達(dá)50萬元,128線更是天價(jià)。

圖3

雖然特斯拉為行業(yè)指出了另一條道路,但首款以及視覺探知為主體的產(chǎn)品卻落到了日產(chǎn)的頭上,基于日產(chǎn) ProPilot 2.0系統(tǒng)打造的“Skyline(天際線)”將于9月份開始在日銷售。而在另一端,以激光雷達(dá)為探知主題的Audi AI已經(jīng)在市場打拼出了一定的知名度,旗下A8、Q8車型已經(jīng)上市。

圖4

不過從其技術(shù)來看,兩款自動(dòng)駕駛系統(tǒng)卻呈現(xiàn)了兩個(gè)極端,其中 ProPilot 2.0主攻高速封閉路段,實(shí)現(xiàn)從高速公路上匝道到出口匝道的全自動(dòng)駕駛;而Audi AI自動(dòng)駕駛則放在了60KM/h以下的低速開放路段,兩款系統(tǒng)到底孰優(yōu)孰劣,我們一點(diǎn)點(diǎn)來分析看。

圖5

據(jù)悉,日產(chǎn)ProPilot 2.0系統(tǒng)在硬件上,由Mobileye提供的前置攝像頭升級(jí)為三目,毫米波雷達(dá)的數(shù)量由1個(gè)增加到了5個(gè),另外還有7個(gè)照相機(jī)、12個(gè)超聲波雷達(dá),在加上GPS系統(tǒng)和三維高精度地圖數(shù)據(jù)分析裝置,構(gòu)成了自動(dòng)駕駛所需的360度觀察體系。

圖6

作為二級(jí)供應(yīng)商,Mobileye此前提供了單目以及雙目攝像頭,分別對(duì)于動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)對(duì)比識(shí)別為主,此次升級(jí)的三目攝像頭,預(yù)計(jì)將單目以及雙目攝像頭的優(yōu)勢進(jìn)行了整合,但數(shù)據(jù)運(yùn)算以及傳輸將指數(shù)級(jí)提高。

圖7

為此,Mobileye為其提供了EyeQ4芯片,相較于Audi AI的EyeQ3芯片,在運(yùn)算方面提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外,ProPilot 2.0還基于三維高精度地圖進(jìn)行校正路線。

圖8

與特斯拉Autopilot 系統(tǒng)相比,日產(chǎn)ProPilot 2.0主要優(yōu)勢在于毫米波雷達(dá)系統(tǒng),Autopilot 僅搭載了一款長測距雷達(dá),而ProPilot 2.0則有5臺(tái),預(yù)計(jì)將涵蓋長測距以及中測距。

從特斯拉的宣傳中可以看出,號(hào)稱其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)達(dá)到了L2.5級(jí),而日產(chǎn)ProPilot 2.0定義為L3,由此可以看出,日產(chǎn)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域不可謂不激進(jìn)。

圖9

而Audi AI則搭載了1臺(tái)長測距探測雷達(dá),4臺(tái)中測距探測雷達(dá)以及12臺(tái)毫米波雷達(dá),此外,來自Valeo的四線激光雷達(dá)、Mobileye提供的前向攝像頭組成的L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

圖10

在芯片方面,Audi AI提供了Mobileye的EyeQ3、Nvidia的Tegra K1、Altera的Cyclone 5 FPGA、Infineon的Aurix四塊高性能的處理器,其系統(tǒng)冗余明顯要高于日產(chǎn)ProPilot 2.0。

圖11

尤其是搭載的Valeo四線激光雷達(dá),該雷達(dá)依靠強(qiáng)力的激光脈沖,可以非常精確的獲取前方各類物體的信息。此外,激光雷達(dá)還可與攝像頭進(jìn)行協(xié)同辨別,對(duì)于奇特形狀改裝車、三輪車以及騎乘各類駕駛工具的行人,都可做到精確識(shí)別。

圖12

從其實(shí)現(xiàn)場景也可以看出,日產(chǎn)ProPilot 2.0主要使用場景在封閉式路段,普通的城區(qū)開放道路要么禁止該功能開啟,要么在免責(zé)條款中聲明了不支持非高速路段的自動(dòng)駕駛。

圖13

從Audi AI的信息中可以獲悉,對(duì)于自動(dòng)駕駛最關(guān)鍵的特點(diǎn)就在于車速低于60km/h時(shí)可以完全接管汽車,這也是L3級(jí)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵信息,但該系統(tǒng)卻支持開放式路段,我們都知道,從高速公路自動(dòng)駕駛到開放道路自動(dòng)駕駛是一個(gè)巨大的跨越。

圖14

在高速封閉路段行車時(shí),駕駛車輛對(duì)于前后車距離標(biāo)定、車道線以及左右兩側(cè)車輛位置進(jìn)行分析,而進(jìn)入到開放場景之后,系統(tǒng)將面臨著更多的突發(fā)情況分析,如“鬼探頭”、逆行、行人、非機(jī)動(dòng)車以及各種路障、類似車輛物體等海量的信息,這需要工程師建立大量的場景庫,由此帶來的系統(tǒng)標(biāo)定和測試工作量將成指數(shù)級(jí)別增長,由此可見奧迪在自動(dòng)駕駛技術(shù)方面更為出色。

圖15

從兩款自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的簡單對(duì)比中也可看出,日產(chǎn)ProPilot 2.0主要應(yīng)用在封閉路段,與特斯拉和凱迪拉克采用了類似的技術(shù)架構(gòu)。

從本質(zhì)來看,ProPilot 2.0僅僅升級(jí)了部分硬件,雖然其應(yīng)用的速度更高,但系統(tǒng)冗余以及應(yīng)用場景更為單一。而Audi AI應(yīng)用范圍更廣,雖然系統(tǒng)規(guī)定使用速度要低于60KM/h,但應(yīng)用場景開放,硬件以及系統(tǒng)冗余更高。

圖16

隨著L3級(jí)自動(dòng)駕駛的興起,固態(tài)激光雷達(dá)、高清攝像頭、V2X、高清地圖以及5G等技術(shù)的進(jìn)步,基于成本以及消費(fèi)者需求考量,未來L3級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)路線將更為復(fù)雜,激光雷達(dá)與攝像頭的技術(shù)分歧僅僅才是開始。

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