小鵬解釋為何不用激光雷達(dá)：看不遠(yuǎn)、干擾多、幀率低、穿透性差

小鵬汽車自動(dòng)駕駛最新的技術(shù)路線引起了不小的討論，其中關(guān)注度比較高的就是小鵬為什么拋棄了激光雷達(dá)。

最近，小鵬自動(dòng)駕駛產(chǎn)品總監(jiān)袁婷婷也專門回應(yīng)了這個(gè)問題，先來看原文：

激光雷達(dá)看得遠(yuǎn)是個(gè)偽命題。

首先激光雷達(dá)是主動(dòng)傳感器，依賴于向外發(fā)射近紅外光以及反射回波來計(jì)算 ToF（time of flight），來計(jì)算障礙物。這樣會(huì)帶來幾個(gè)缺點(diǎn)

隨著距離增加，激光束發(fā)散角擴(kuò)大，導(dǎo)致能量密度呈平方反比衰減。在遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)，回波信號(hào)強(qiáng)度和點(diǎn)云密度都大幅降低。以當(dāng)前行業(yè)領(lǐng)先水平192線激光雷達(dá)為例，200m外的物體，激光雷達(dá)可獲取信息和800萬像素?cái)z像頭可獲取信息可以用下圖做一個(gè)對(duì)比。而車輛需要足夠的信息來區(qū)分200m外是一個(gè)輕飄飄的塑料袋，還是一個(gè)橫行的電瓶車。所以對(duì)于大模型方案來說，檢測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)最好的傳感器不是激光雷達(dá)，而是高分辨率攝像頭。

激光雷達(dá)會(huì)有多徑效應(yīng)并且?guī)蔬h(yuǎn)低于攝像頭。作為一種主動(dòng)傳感器，激光雷達(dá)在測(cè)量遠(yuǎn)距離的復(fù)雜地形或障礙物可能發(fā)生多次反射，導(dǎo)致回波信號(hào)混疊，使得原來的信號(hào)失真，或者產(chǎn)生錯(cuò)誤，難以準(zhǔn)確識(shí)別甚至誤識(shí)別真實(shí)目標(biāo)。同時(shí)業(yè)界主流激光雷達(dá)的處理幀率，不及我們攝像頭幀率的一半，低頻的幀率會(huì)讓遠(yuǎn)距離且高速移動(dòng)物體的識(shí)別誤差進(jìn)一步加劇。

同時(shí)，激光雷達(dá)其實(shí)對(duì)于天氣狀況非常敏感，穿透雨霧主要依靠的是毫米波雷達(dá)。近紅外光的波長(zhǎng)短，根據(jù)波粒二象性，波長(zhǎng)越短粒子屬性越強(qiáng)，衍射性越差，遇到雨雪霧等極端天氣就會(huì)在傳感器附近幾米內(nèi)形成一團(tuán)噪點(diǎn)，并且不能穿透這些透明障礙物看到霧氣后面的目標(biāo)，從而“致盲”。而毫米波雷達(dá)波長(zhǎng)更長(zhǎng)，衍射性好，雨霧特性好。

這個(gè)解釋其實(shí)已經(jīng)非常清楚了，總結(jié)下來主要是4個(gè)點(diǎn)：

1、激光雷達(dá)看得遠(yuǎn)是偽命題。對(duì)于200m外的物體，192線激光雷達(dá)可獲取的信息并不如800萬像素?cái)z像頭獲取的信息。也就是信息密度不夠；

2、激光雷達(dá)有多徑效應(yīng)。比如前方一個(gè)不規(guī)則的多面石塊，每個(gè)面都在反射光束，相互之間可能形成干擾；

3、激光雷達(dá)幀率遠(yuǎn)低于攝像頭，也就是“刷新”太慢，在高速和遠(yuǎn)距離物體識(shí)別上加大誤差識(shí)別率；

4、最后一個(gè)就是在雨雪霧天氣下激光光束的穿透性很差。這種工況下更多是靠毫米波雷達(dá)來發(fā)揮作用。

最后她給出的結(jié)論是，激光雷達(dá)是一個(gè)信息密度低，且容易受干擾的傳感器，并不適合作為強(qiáng)大大腦的眼睛。

所以小鵬在最新的技術(shù)路線上選擇去掉激光雷達(dá)。來看看去掉激光雷達(dá)采用視覺方案帶來哪些好處，以下依然是袁婷婷的原文解釋：

（1）反應(yīng)更敏捷

去激光雷達(dá)后節(jié)約了20%的感知算力，升級(jí)了視覺感知模型的容量、參數(shù)量和推理的頻率。計(jì)算簡(jiǎn)化讓端到端的延時(shí)大幅降低，視覺的響應(yīng)速度是激光雷達(dá)的近2倍，意味著響應(yīng)時(shí)間幾乎減半，能夠明顯提升整車的安全性和流暢性；綜合大模型的能力和車端算力，我們的視覺信息處理幀率，可以達(dá)到業(yè)界主流激光雷達(dá)的處理幀率的12 倍，能夠大幅度提高城市輔助駕駛的安全級(jí)別。

（2）腦容量更大，腦神經(jīng)更發(fā)達(dá)

“聰明的大腦”需要腦容量足夠大（我們自研芯片的算力是行業(yè)內(nèi)pro車型的4-5倍），也需要腦子里的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)足夠發(fā)達(dá)（我們的云端基座大模型有720億的參數(shù)，是行業(yè)最高）。攝像頭提供的輸入信號(hào)更豐富，信息量更大，配合更強(qiáng)大的“大腦”可以更有效地利用上千倍信息量的輸入信號(hào)，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的上限。

（3）眼睛更雪亮

小鵬汽車的AI攝像頭（鷹眼視覺），是前向+后向800萬像素，結(jié)合Lofic技術(shù)，行業(yè)內(nèi)車規(guī)級(jí)最高精的攝像頭，看的比人類遠(yuǎn)，在夜間、大逆光、雨雪天等看的比人眼更清楚。

按照她的觀點(diǎn)，小鵬去掉激光雷達(dá)，采用“重算力+輕雷達(dá)”帶來的顯著變化還是4個(gè)點(diǎn)：

1、首先是節(jié)省了感知算力。官方給出的數(shù)據(jù)是20%。

2、另外就是系統(tǒng)的延遲更低了。因?yàn)橛?jì)算量少了，并且復(fù)雜度降低了，所以計(jì)算速度更快了，整個(gè)系統(tǒng)的效率就上來了，邏輯上沒問題。官方給出的數(shù)據(jù)是視覺的響應(yīng)速度是激光雷達(dá)的近2倍，也就是系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間幾乎減半。

3、去掉激光雷達(dá)后給攝像頭騰出了更多“空間”，信息輸入量更大。上文提到因?yàn)閿z像頭的信息密度更大。訓(xùn)練量加大，提升系統(tǒng)的能力上限。

4、最后就是介紹小鵬AI攝像頭的優(yōu)勢(shì)，前后800萬，在夜間、大逆光、雨雪天比人眼的效果更好。

也有人提出了另一個(gè)問題，為什么之前用激光雷達(dá)，現(xiàn)在又不用了呢？

熟悉小鵬歷史的朋友都知道小鵬是乘用車輔助駕駛最早把激光雷達(dá)上車的企業(yè)，在P5上搭載了2顆激光雷達(dá)。

小鵬并沒有對(duì)這個(gè)問題解釋，我的猜測(cè)應(yīng)該和最新的技術(shù)有關(guān)。原來整個(gè)算法架構(gòu)基于規(guī)則，加上激光雷達(dá)相當(dāng)于開了“外掛”，現(xiàn)在全部切換了最新的AI技術(shù)，大模型對(duì)信息質(zhì)量提出了新的要求。

有意思的是，理想也在提VLA的概念，而且最近更新版L6789 Pro車型中，理想全部加上了激光雷達(dá)，理由是為了更好的安全。

對(duì)錯(cuò)我們就不做評(píng)判了，激光雷達(dá)和攝像頭的爭(zhēng)論也不是一兩天了。除了特斯拉，小鵬之前，極越是國(guó)內(nèi)最早拋棄激光雷達(dá)的車企，如今小鵬續(xù)上了這把火，后續(xù)會(huì)不會(huì)有更多車企加入去激光雷達(dá)大軍呢？大家認(rèn)為，攝像頭和激光雷達(dá)孰優(yōu)孰劣？