华为造车的背后：激光雷达的元年来了吗？

原创安富利 2021-06-03 18:00

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跨界“造车”年年有，尤其今年特别多！继小米高调官宣投资百亿造车之后仅半个月，华为也与合作伙伴北汽联合发布了采用自家技术平台的新款车型——极狐阿尔法S华为HI版智能纯电动轿车。

从官方公布的资料来看，这款HUAWEI Inside的车型最吸睛的就是其自动驾驶功能，它搭载3颗96线车规级激光雷达、6个毫米波雷达、12个摄像头、13个超声波雷达等全方位的传感器，并以算力达352TOPS的芯片做支撑，华为高层称，这款定位于城市通勤自动驾驶的量产车型“能够做到在市区1000公里无干预的自动驾驶”，着实让人惊叹。

图1：极狐阿尔法S华为HI版智能纯电动轿车，其搭载的激光雷达成为了一大亮点（图片来源：arcfox.cn）

精明的消费者马上就开始拿这款华为的新作去对标智能电动汽车领域的“带头大哥”特斯拉，不比不知道，一比就get到了一个关键点：那就是在华为的自动驾驶方案中处于C位的是“激光雷达”；而在特斯拉自动驾驶方案中唱主角的则是视觉摄像头。

那我们就不妨来梳理下激光雷达这件事。

自动驾驶的概念被吆喝了多年，时至今日，大家已经对它有了更深入的理解——它包括感知、决策和执行三个环节，而想要完成首要的“感知”工作，就需要环境传感器来实现，激光雷达、摄像头和毫米波雷达就是公认的自动驾驶传感器“三剑客”。三种技术从特性来讲各有千秋：

摄像头和人眼工作最相似，在物体识别和分类上表现最好，采用多目摄像头还可以增加“深度”感知的能力，但是其对于外界天气、光线等环境因素影响比较敏感；
毫米波雷达在测速（特别是远距离）方面表现最佳，且不易受环境因素影响，但是在静态物体检测、3D空间建模、物体和交通信号识别等方面较弱；
激光雷达（LiDAR）通过向探测区域发射和接收激光信号，可以构建起3D空间模型，在高精度静态物体检测方面无出其右者。

图2，摄像头、毫米波雷达和激光雷达的特性比较

如果上述这些传感器能全部“上车”协同工作，自然最好，但是在实际商用的过程中由于受到各方面因素的制约，人们在确定最终方案时就不得不在它们之间进行取舍，这也就形成了自动驾驶“不同流派之争”。

其中，特斯拉是“视觉派”最坚定也最成功的代表，他们认为通过摄像头感知路况和行车环境信息，通过算法将摄像头拍摄的图像转化为3D空间信息，这与人类驾驶员的工作方式是最相似，而再使用什么激光雷达，就像是“成年人的拐棍”，毫无必要。而且为了让自己这种技术理念商用落地，特斯拉已经从ABC（算法、数据、算力）全方位构建起一套比较成熟的技术体系。

视觉信号的处理对于算力的消耗非常大，为此特斯拉开发了自己专用的自动驾驶计算平台。
在数据方面，特斯拉会采集用户实际驾驶中的数据，用“影子模式”去学习用户的驾驶逻辑，认识各种各样的驾驶场景，确保有充足的数据去做系统的优化。
使用的用户越多，收集的数据也越多，基于数据不断优化的算法也会越智能。

可以看出，特斯拉是依托其庞大的用户群，基于AI的方法，用一种快速迭代的“软件开发”的思路去做自动驾驶，这也确保了其在这条技术路线上总是能够处于领先的地位。

当然，这样的“视觉派”的技术方案也不能算是完美——尽管这一系统是在不断学习和更新中的，但是在实际使用中，用户总是会遇到一些特殊的“个案”，如果这类情况以前并没有被“视觉派”的自动驾驶系统学习到并作出正确的判断，那么就很可能会成为安全隐患。这也是“视觉派”自动驾驶备受诟病的地方，因为其无法确保在所用场景下的安全。

而从技术特性来讲，激光雷达正好可以作为“视觉派”方案的补强手段，由于激光雷达具备高精度的3D空间建模能力，相当于在其他环境感知基础上多加了一重安全保障，特别是在L4以上的自动驾驶系统中，这种安全性就显得更加必要了。从本质上讲，激光雷达并不是要替代视频自动驾驶方案，而是增加了整个系统的安全冗余，而且可以降低纯视频方案的算法难度。

那么激光雷达既然这么好，特斯拉为什么“不用它”呢？一个最为关键的原因就是——激光雷达太贵了！比如一套法雷奥的16线的车规级激光雷达成本就要2000美元，因此如果整车卖不到七八十万以上，激光雷达就基本上别想上车。面对这样的局面，特斯拉想要在自动驾驶领域领跑，就不得不另辟蹊径，将“视觉派”技术方案的潜力挖掘到极致。

过去这些年中，特斯拉确实做到了这一点——除了上文中提到的在“ABC”方面的技术优势，特斯拉已经将三目摄像头的成本做到了每套300美金，达到了上车商用的要求。

也正是意识到了特斯拉在视觉自动驾驶领域已经构建起的技术壁垒，华为在确定自动驾驶方案时，并没有亦步亦趋地走已经经过市场验证的“视觉派”的老路，而是找到“激光雷达派”这条看上去难度最高的道路进行攻坚。

公开的资料显示，为了研发出车规级的激光雷达，华为2018年在武汉投资了一个超过10000人的光电技术研究中心，终于在去年年底宣布研发成功可量产的96线的车轨级激光雷达，而且将成本压到了200美元一套！这也就成了华为今天敢于与特斯拉及其他自动驾驶“前辈”掰手腕最硬气的资本。

之前IDH的分析师曾经预测，激光雷达在2020年之后有望将成本压缩到数百美元，从而打开商用大门，现在华为算是让这个预测成真了。随着越来越多的车企宣布将推出搭载激光雷达的自动驾驶方案，2021年作为“车载激光雷达量产元年”很可能实至名归吧。接下来，无论这些技术巨擘是打嘴仗还是拼实力，最终的结果都会是在加速激光雷达商用方面加一把力。作为消费者来讲，我们距离真正的自动驾驶也会更近一步。

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