小鹏汽车的自动驾驶技术新路径引发了广泛的讨论,其中人们特别关注的一个问题是,小鹏为何舍弃了激光雷达这一技术。
近期,小鹏汽车自动驾驶业务负责人袁婷婷对此作出了专门答复,我们不妨先看看她的原话:
激光雷达看得远是个伪命题。
激光雷达作为一种主动式传感器,其工作原理是通过向外界发射近红外光并接收反射回波来测定飞行时间(ToF),进而计算障碍物的距离。然而,这种方法存在一些不足之处。
随着测量距离的延长,激光束的扩散角度也随之增大,这引起了能量密度以平方反比的形式减少。在进行远距离测量时,反射信号的强度以及点云的密度都会显著下降。以目前业界领先的192线激光雷达为例,在200米之外,该设备所能收集的信息量与800万像素摄像头所能捕捉的信息量,可通过下方的图表进行直观对比。车辆在辨别200米开外是飘浮的塑料袋还是横冲直撞的电瓶车时,需要充足的信息支持。因此,在大规模模型方案中,用于远距离目标检测的最优传感器并非激光雷达,而是高分辨率的摄像头。
激光雷达存在多径效应问题,且其帧率显著低于摄像头。作为主动式传感器,激光雷达在探测较远距离的复杂地形或障碍物时,可能会遭遇多次反射,这会导致回波信号的混淆,进而造成原始信号的失真或错误,使得准确识别真实目标变得困难,甚至可能导致误识别。业界普遍采用的激光雷达处理速度,远远低于我们摄像头的帧数,不足其一半;而低频的处理速度,则会使识别远距离且快速移动物体的误差显著增加。
激光雷达对天气条件极为敏感,其穿透雨雾主要依赖毫米波雷达。近红外光的波长较短,依据波粒二象性原理,波长越短,粒子的特性越显著,衍射效果越不明显。在遭遇雨雪雾等恶劣天气时,传感器附近几米范围内会形成一片噪点。此外,它无法穿透这些透明障碍物,无法看到雾气背后的目标,导致“致盲”。相比之下,毫米波雷达的波长更长,衍射性能更佳,对雨雾的适应性也更强。
这个解释其实已经非常清楚了,总结下来主要是4个点:
激光雷达的远距离探测并非绝对,实际上,对于超过200米距离的物体,192线激光雷达所收集的数据质量并不及800万像素摄像头所能捕捉的图像信息。换句话说,其信息密度相对较低。
激光雷达在探测过程中会遭遇多径效应现象。举例来说,若前方出现一块形状不规则的立体石块,其各个表面都会对光束进行反射,这些反射光束之间可能会产生相互干扰。
激光雷达的帧率显著低于摄像头,这意味着其刷新速度较慢,因此在处理高速移动或远距离物体时,容易导致误差增大,识别准确率也随之降低。
在雨雪雾等恶劣天气条件下,激光光束的穿透能力显著降低。在这样的工作环境中,毫米波雷达的作用显得尤为重要。
最终,她得出的结论是:激光雷达这种传感器信息密度不高,且极易受到干扰,因此并不适宜充当强大大脑的视觉辅助工具。
因此,小鹏在最新的技术发展路径上做出了取消激光雷达的决定。接下来,我们探讨一下舍弃激光雷达转而采用视觉系统所能带来的诸多优势,以下是袁婷婷的原话阐述:
(1)反应更敏捷
采用激光雷达后,感知算力降低了20%;同时,视觉感知模型的容量、参数量得到提升,推理频率也有所增加。计算优化显著缩短了端到端的时间延迟,视觉系统的反应速度几乎是激光雷达的两倍,这相当于将响应时间减少了一半,从而显著增强了车辆的安全性和操控流畅度;结合大型模型的车载计算能力,我们的视觉数据处理速度能够达到业界主流激光雷达处理速度的12倍,从而大幅提升了城市辅助驾驶的安全性。

(2)脑容量更大,脑神经更发达
智慧的大脑要求拥有充裕的存储空间(我司研发的芯片算力达行业领先车型的4至5倍),同时还需要拥有高度发达的神经网络(我司云端的基座大模型参数高达720亿,位居行业之巅)。摄像头捕捉到的输入信号更为丰富,信息含量更加丰富,与更为强大的“大脑”结合,能更高效地处理数千倍的信息输入,进而提升整个系统的性能上限。
(3)眼睛更雪亮
小鹏汽车的AI摄像头,即鹰眼视觉系统,具备前向和后向800万像素的高清成像能力,融合了Lofic技术,成为业界车规级摄像头中的顶尖之作。其视野之宽广,超越了人类视觉;在夜间、强光逆射、雨雪交加等复杂环境下,其清晰度更是远超人眼。
依照她的看法,小鹏在移除激光雷达后,转而使用“高算力搭配低雷达”方案所引发的显著变化主要体现在以下四个方面:
1、首先是节省了感知算力。官方给出的数据是20%。
此外,系统延迟显著减少。这得益于计算量的减少和复杂度的降低,进而使得计算速度得到提升,整体系统效率随之提高,这在逻辑上是合理的。据官方数据,视觉响应速度是激光雷达的两倍左右,这意味着系统响应时间几乎缩短了一半。
移除激光雷达后,摄像头获得了更广阔的“空间”,从而使得输入信息量显著增加。正如前文所述,摄像头信息密度较高,这促使训练量相应增加,进而提高了系统的性能上限。
最后,我们要详细阐述小鹏AI摄像头的显著优势,其前后配置均达到800万像素之高,即便是在夜间、强烈逆光或是雨雪交加的恶劣天气条件下,其表现也要优于人眼。
也有人提出了疑问,为何先前采用激光雷达技术,而如今却不再使用?
了解小鹏发展历程的人士均知晓,小鹏汽车是率先将激光雷达应用于乘用车辅助驾驶领域的先驱,其P5车型上配备了双颗激光雷达传感器。
小鹏并未对此作出说明,我认为这可能与最新技术发展有关。过去,该算法体系是以规则为基础,而引入激光雷达则如同增添了一层“辅助”,然而,如今已全面转向了先进的AI技术,这一转变对信息质量的标准提出了更高的要求。
值得注意的是,理想同样提出了VLA这一理念,并且在其最新发布的L6789 Pro车型中,全面配备了激光雷达,这一举措旨在提升行车安全。
评判对错我们暂且不论,激光雷达与摄像头的争论由来已久,非一日之功。特斯拉之外,小鹏汽车先前就已率先弃用激光雷达,而如今小鹏汽车又点燃了这股潮流。那么,接下来是否会有更多车企投身激光雷达的行列?对此,众说纷纭。人们不禁要问,摄像头与激光雷达,究竟谁更胜一筹?
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