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特斯拉弃用雷达,设计走向纯视觉化

原标题:特斯拉弃用雷达,设计走向纯视觉化 来源:腾讯新闻

在不久前的一场企业私下聚会中,稳懋董事长陈进财在饭席闲聊时,好奇地问鸿海董事长刘扬伟,「我一直搞不懂,为什么特斯拉一直坚持使用摄像头,却不愿意使用激光雷达?」当时刘扬伟笑着说,「这大概是因为美国人的想法,希望尽量化繁为简,对汽车系统而言,感测的装置或信号来源也是愈单纯愈好。」言下之意,特斯拉执行长马斯克坚持这样的想法,不仅可以减少系统设计难度,也能有效降低成本。

如今,马斯克更展现出具体动作,不但不使用激光雷达,甚至还将其他毫米波雷达从特斯拉车上彻底移除。根据美国供应链讯息,未来美国工厂生产出来的特斯拉,都将不含雷达,对市场带来一波新的冲击。

激光雷达好还是摄像头好?争论不休

到底是激光雷达好?还是摄像头好?在市场上一直掀起激烈论战。过去以Google为首的自动驾驶技术厂商者认为,激光雷达可以解决恶劣天候或特殊状况下的辨识问题,精度也更高,因此未来自动驾驶只能走激光雷达,没有第二条路。但特斯拉却不这么认为,马斯克甚至说过:「激光雷达是傻子的产物,任何依靠激光雷达的人都注定要失败。」。

一般使用在汽车上的雷达有分为几种,除了激光雷达,毫米波与超声波雷达也已经普遍应用。但一直以来,毫米波雷达在材质侦测方面有很大的限制,很多汽车喜欢安装的测速雷达或一些通信天线,本身也都会发射电磁波,使毫米波雷达的误判成为家常便饭。恶劣气候也会影响毫米波雷达效能,近几年市场上具备ACC车距维持系统的车款,不少车主都遇过高速公路上滂沱大雨时,毫米波雷达往往都会直接停止工作。

事实上,特斯拉从2014年开始,也在其电动车产品上使用毫米波雷达,但是直到2016年,才把毫米波雷达的侦测功能变成其驾驶辅助Autopilot系统的一部分。为解决毫米波雷达缺陷,特斯拉曾尝试把毫米波雷达系统纳入整个自动驾驶的类神经网路学习系统中,希望能排除可能的侦测失败状况。

但根据特斯拉公布的资讯,特斯拉在2020年时曾尝试和供应商合作改善毫米波雷达技术,希望能避免误判,但最后没有成功;反而有愈来愈多特斯拉车辆因误判路况导致交通事故发生,使得马斯克下定决心,特斯拉必须彻底去除毫米波雷达。

特斯拉车主或是在路上看到特斯拉就会多注意一下的人,可能会发现,明明没有下雨,特斯拉挡风玻璃的雨刷动不动就会刷一两下。这不是特斯拉汽车误判,而是车子在「眨眼睛」。因为特斯拉主要用来看路的眼睛(摄像头),就在前挡风玻璃的上方,因此系统就会尽量让前挡风玻璃保持干净。

视觉系统拥有低成本优势

有不少人质疑摄像头的能力,觉得摄像头能看到的东西有限;但马斯克认为,如果摄像头看不到的东西,人眼更看不到,如果采用摄像头的自动驾驶系统不能上路,那么完全靠肉眼判断路况的人类驾驶可能更不适合上路。

更重要的是,摄像头模组非常成熟,而且价格低廉,一颗摄像头成本可能只需要十几美元。相较之下,单一组高线束激光雷达模组成本可能高达数千至上万美元,一辆车可能至少需要两三组激光雷达。而毫米波雷达的价格虽然低于激光雷达,但也至少要数百美元,主流具备ADAS辅助驾驶的车通常都会有4到8颗雷达。

毫米波雷达有很多限制,激光雷达也不是只有贵这个缺点。特斯拉认为,激光雷达虽然能够描绘出道路上物体的外框,但无法判断物体的材质、移动动量与移动方向。举例来说,如果一个塑胶袋从自动驾驶汽车前面飘过,视觉方案可以辨识出是塑胶袋并忽略,但激光雷达可能会将塑胶袋判断为阻碍物,并让车子停下。

另外,如果未来自动驾驶系统普及,道路上都是自动驾驶车辆,那不同车辆互相发射的激光雷达的雷射光可能会对彼此造成干扰,甚至可能造成危险。

更为关键还是在自动驾驶系统本身,目前特斯拉的FSD自动驾驶系统,其最新公开的测试版在进行路况判断与自动驾驶行为时,已经是完全基于摄像头的视觉技术,完全没有使用毫米波雷达。

不久前,特斯拉CEO马斯克曾通过推特向公众表示,特斯拉的V9.0版本FSD将会采用纯视觉的感知方案;这也意味着特斯拉旗下车型将不再需要毫米波雷达。

最主要的原因就是特斯拉认为,最新FSD测试版能够透过不同焦段位置的摄影镜头,组合出具备超越人类立体视觉能力的车辆视觉感测能力,不仅能清楚判断道路上包含车辆、行人或各种阻碍物的形状或类型,甚至能够在3D空间中判读出不同物体的前进方向、速度。也就是说,一个正常人类在道路上能进行的判断,基本上新版的FSD软体已经能够完全做到。

自动驾驶技术革新,供应链忧喜参半

目前该软体在应对路况上还是偏保守。比如说有测试者发现,如果在路况复杂的交流道或十字路口,且车流很多时,车子可能会找不到时机切入车流,并要求人类驾驶接手;但测试者也都认为,FSD的驾驶体验已经很类似正常人类驾驶的行为。特斯拉也宣称,系统将随版本更新逐步改善,以符合马斯克当初宣称要在2021年底达到L5自动驾驶技术层次的豪语。

过去自动驾驶系统开发者使用激光雷达,是因为相对开发上比较简单,但价格昂贵可能会让自驾车难以快速降价。若特斯拉透过其强大的深度学习能力,证明纯视觉方案是更有效的作法,那么自动驾驶业者可能会转向支持视觉方案。

而马斯克去除毫米波雷达的激进作法,虽会带动车用光学镜头的需求会明显增加,但也有可能成为相关业者的利空。比如说台湾毫米波雷达供应业者中,稳懋等提供核心芯片制造能力,联发科设计晶片,启碁、为升科、明泰、辉创、同致和环隆科则是下游模组与设备业者;若马斯克带起风潮,那么毫米波雷达的需求可能会明显下降。但相对的,像玉晶光之类的镜头业者,以及CIS元件/模组业者可能就会受惠。

不过现阶段而言,由于全自动驾驶系统仍未普及,主流L2驾驶辅助能力的ADAS系统对毫米波雷达的需求仍在成长,但无论如何,特斯拉或马斯克的动向仍值得供应链紧密观察。

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