1 引言
自動駕駛公司大致可以分為兩類。一類是主機廠，包括傳統(tǒng)的車企以及所謂的造車新勢力。前者以燃油車為主，比如奔馳，寶馬，通用等，后者主打新能源汽車，比如特斯拉，以及國內(nèi)的“蔚小理”。另外一類是方案供應商，包括汽車行業(yè)傳統(tǒng)的Tier1和一些高科技公司。前者主要為主機廠提供一體化的解決方案，包括但不限于自動駕駛系統(tǒng)，比如博世，大陸，安波福等，后者與主機廠和Tier1合作，提供自動駕駛系統(tǒng)中不同模塊的解決方案，也有的直接與主機廠合作造車，或者聯(lián)合打造RoboTaxi的方案，這里典型的公司包括百度，Waymo，Mobileye等。
奔馳
2021年底，一條消息在自動駕駛?cè)ψ永镩_始刷屏，那就是德國聯(lián)邦汽車運輸管理局 （KBA） 批準了奔馳的L3級自動駕駛系統(tǒng)。這是繼今年本田的量產(chǎn)L3系統(tǒng)以后，L3級自動駕駛領(lǐng)域的又一個突破。由于L3是限定場景的自動駕駛，奔馳也給出了明確的應用場景定義：智能領(lǐng)航系統(tǒng)（Drive Pilot）能夠在交通高峰或擁堵期間，在寬度適宜的德國高速路段，以最高60公里/小時的速度啟用L3級有條件自動駕駛模式。模式開啟以后，駕駛員可以松手松腳，視線也可以離開道路。奔馳允許駕駛員操作中控屏幕，使用車載辦公室、瀏覽器或者看視頻。不過，在車內(nèi)看書看報，玩手機目前還不被允許。奔馳的這個Drive Pilot與奧迪A8的TJP非常類似，但是限制條件更多，以保證駕駛員可以在車輛提示后及時的接管，這也是目前L3級系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)。
傳感器方面，Drive Pilot配置了包括攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達等共26個傳感器。在奔馳S級前格柵中央，有三個傳感器，其中上方中央的傳感器為前向毫米波雷達，其水平視場角為90度，垂直視場角為9度。下方左側(cè)為環(huán)視攝像頭，右側(cè)是視場角為120度的激光雷達。前擋風玻璃處配備了一對雙目前視攝像頭，視場角為70度。車身四角配備四個毫米波角雷達，其視場角為130度。車身兩個后視鏡、后備箱中部加上前格柵，共有4個360度環(huán)視攝像頭。此外，還有環(huán)繞車身頭部和尾部的12個超聲波雷達。在后風擋上方，集成了奔馳的高精定位模塊。后風擋左側(cè)，集成一枚斜向攝像頭，這枚攝像頭能夠感知后方交通狀況，如果有警車、救護車通過，L3級自動駕駛系統(tǒng)會主動避讓。在車輛左前輪后部，還有一枚雨水傳感器。在下雨或者道路濕滑狀況下，奔馳的L3級自動駕駛系統(tǒng)是不能開啟的。車內(nèi)儀表位置，集成了一枚駕駛員監(jiān)測攝像頭，用于監(jiān)測駕駛員的駕駛狀態(tài)。
以上這些傳感器除了用來增強系統(tǒng)的感知能力，也給系統(tǒng)帶來了冗余，以保證在某些傳感器失效的情況系統(tǒng)還可以可靠的工作。除了眾多傳感器，Drive Pilot還配備了高精度地圖，系統(tǒng)也必須在有高精度地圖覆蓋的道路上才可以開啟。即使某些傳感器被遮擋或者失效，高清地圖依然可以通過檢索存儲的數(shù)據(jù)獲得周圍環(huán)境的感知，保證了定位的準確性和穩(wěn)定性。這些都是L3級系統(tǒng)能夠讓駕駛員暫時脫離對車輛控制的安全保證。
奧迪
2017年夏天，奧迪發(fā)布了第四代A8，其中最大的亮點就是搭載了Traffic Jam Pilot（TJP）系統(tǒng)。TJP系統(tǒng)已經(jīng)屬于L3的范疇，因此奧迪A8可以說是全球首個“量產(chǎn)”的L3級系統(tǒng)。為什么加上引號呢，這是因為該功能在交付的車輛中一直沒有開啟，用戶只能在奧迪自己的演示車中體驗。奧迪官方的解釋是法規(guī)方面的問題，但其實最核心的原因還是技術(shù)方面的，也就是L3中的所謂的“接管悖論”問題。在60公里時速以下的結(jié)構(gòu)化道路堵車場景中，TJP系統(tǒng)允許駕駛員低頭玩手機或者睡覺。這時如果出現(xiàn)突發(fā)狀況，可能就會出現(xiàn)接管不及的情況。雖然奧迪在2019年底取消了L3級自動駕駛項目，但是這個探索也為后續(xù)的L4和各種高級L2系統(tǒng)的研發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗。
奧迪A8全車共有12個超聲波傳感器、4個全景攝像頭、1個前置攝像頭、4個中程雷達、1個遠程雷達、1個紅外攝像機。此外，奧迪A8首次搭載了一個4線的車規(guī)級激光雷達，并且配備中央駕駛輔助系統(tǒng)控制單元（zFAS），這些都是L3級自動駕駛系統(tǒng)的必備選項。
在A8的L3級自動駕駛系統(tǒng)并沒有取得成功的背景下，奧迪加大投入了L2＋級別高級輔助駕駛系統(tǒng)的研發(fā)。近期也有消息稱，奧迪有可能采用華為提供的自動駕駛解決方案，在國產(chǎn)車型上搭載華為的ADAS系統(tǒng)。除此之外，在L4級別的系統(tǒng)上，奧迪另辟蹊徑，將傳感技術(shù)和車輛網(wǎng)技術(shù)結(jié)合。2021年10月，奧迪在世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會上演示了在公開道路上融合V2X信號的L4級自動駕駛系統(tǒng)，這也是世界上首次。傳感器能力再強，可以探測的范圍總是有限的。V2X技術(shù)可以擴展傳感器的感知范圍，對于高階的自動駕駛應用來說是非常有用的補充。這也可以說是對自動駕駛技術(shù)的一次非常有意義的探索。
寶馬
目前在寶馬諸多車型上搭載的輔助駕駛系統(tǒng)Pro是L2級別的系統(tǒng)，很多L2級別的典型應用都包含在內(nèi)，比如主動定速巡航、城市擁堵、變道輔助、前向碰撞預警，緊急制動輔助、車道糾偏輔助等等。但是這畢竟只是L2級的系統(tǒng)，駕駛員雖然在某些條件下可以松手松腳，但是必須時刻觀察環(huán)境，準備接管車輛。以交通擁堵輔助系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)可以在車道線清晰，車速低于60公里/時的場景下啟用。啟用后車輛跟隨前車自動行駛，駕駛員可以松開方向盤和油門。但是，車內(nèi)的攝像頭會隨時監(jiān)控駕駛員的雙眼，一旦發(fā)現(xiàn)駕駛員視線持續(xù)離開前方道路，該功能就將退出。這與系統(tǒng)提示后駕駛員才需要接管的L3系統(tǒng)是有本質(zhì)區(qū)別的。
Pro系統(tǒng)配置了25個傳感器，包括探測車身四周的8個攝像頭，探測相鄰車道的4個短距離毫米波雷達，探測車輛前方區(qū)域行駛的1個長距離毫米波雷達和用于泊車輔助的12個超聲波雷達。
寶馬計劃2022年在其旗艦的7系車型上推出L3級自動駕駛系統(tǒng)。這與奔馳在S級上搭載L3的策略類似，因為這些高端車型對價格來說相對不是很敏感，為增加傳感器留出了成本空間。
通用Cruise
Cruise是通用汽車旗下的自動駕駛子公司。2017年，通用新款的凱迪拉克CT6搭載了Super Cruise系統(tǒng)，這也是第一個接近L3級別并在高速上可以實現(xiàn)“松手”的系統(tǒng)。為什么說接近L3呢，因為Super Cruise系統(tǒng)在啟動后會隨時監(jiān)控駕駛員的狀態(tài)，如果視線離開前方道路的時間超過上限，車輛就會發(fā)出警報提醒駕駛者接管車輛。而真正的L3系統(tǒng)只會在需要的時刻才會提示駕駛員接管，也就說觀察環(huán)境的任務屬于車輛而不是駕駛員。傳感器方面，Super Cruise系統(tǒng)包含了1個前置單目攝像頭、6個毫米波雷達（1個長距+5個短距），屬于非常普通的配置。不過，Super Cruise配備了高精度地圖和高精度GPS定位系統(tǒng)，在一定程度上可以補充感知系統(tǒng)的不足。
在RoboTaxi方面，Cruise在2021年1月推出了名為“Origin”的無人駕駛汽車。這款汽車面向的是L5級的應用，完全沒有踏板和方向盤等傳統(tǒng)控制裝置，可提供全天候的服務。從外形來看，Origin更像是公路上行駛的迷你地鐵。傳感器方面，除了攝像頭，激光雷達，毫米波雷達這些常規(guī)武器以外，Origin還配備了熱傳感器。而且這些傳感器配置了兩套，作為安全冗余。可想而知，Origin的成本不會很低，據(jù)估計應該在30至40萬美元之間。不過值得一提的是，Cruise也在自主研發(fā)激光雷達和毫米波雷達，以進一降低成本和滿足特定的需求。比如其自主研發(fā)的超短距毫米波雷達可以取代超聲波傳感器，以提高對近距環(huán)境的感知精度，更好的滿足自動泊車的需求。
本田
2021年3月，本田發(fā)布了L3級別的量產(chǎn)車型Legend Hybrid EX。如果不考慮奧迪A8的L3級系統(tǒng)（沒有交付給終端用戶使用），這可以算是世界第一款量產(chǎn)的L3自動駕駛系統(tǒng)。但是，該車型先期只限量生產(chǎn)100輛，并且只是出租給用戶使用，租期只有3年。與奧迪和奔馳的TJP系統(tǒng)類似，Legend支持在高速公路， 時速低于50 km/h，以及高精度地圖覆蓋的場景下開啟系統(tǒng)。
在傳感器方面，Legend配備了5個激光雷達、5個毫米波雷達、雙目前視攝像頭和12個超聲波雷達。其激光雷達數(shù)量較多，但是性能一般，據(jù)估計應該是來自法雷奧的16線激光雷達，最遠探測距離 150 米。
特斯拉
雖然一提起自動駕駛，很多人腦子里最先想到的就是特斯拉，但是特斯拉最新推出的FSD其實也只是L2級別（或者說高級L2）的自動駕駛系統(tǒng)，因為還是需要駕駛員隨時準備好接管車輛。如果你只在L2級別的系統(tǒng)里橫向?qū)Ρ龋敲刺厮估姆桨高€是很有競爭力的。這個系統(tǒng)只采用了視覺傳感器，包括了安裝在車身不同位置，多種焦距和視野范圍的攝像頭。這些攝像頭可以覆蓋360度的視野，并且有一定的冗余性。
不用毫米波雷達，主要因為目前毫米波雷達的分辨率確實比較低，感知算法方面也有待提升。不用激光雷達，主要是成本方面的考慮，而且對于特斯拉目前L2級別的系統(tǒng)來說，確實也沒有必要用激光雷達。除了這些考慮，我覺得可能還有一點，就是這些傳感器都來自外部的供應商，過度依賴傳感器就會受制于人。這也是為什么很多自動駕駛公司要自主研發(fā)激光雷達和毫米波雷達的原因。因此，特斯拉把戰(zhàn)略重心放在數(shù)據(jù)和算法上，希望依靠最常見的攝像頭來打造一套可靠的自動駕駛系統(tǒng)。不過，從目前的技術(shù)發(fā)展來看，這種純視覺系統(tǒng)還是只能停留在L2級別的應用上，邁向更高級別系統(tǒng)的途徑還是增加傳感器。
蔚來
目前在已量產(chǎn)的車型上，蔚來的NIO Pilot，仍屬于L2級別的自動輔助駕駛系統(tǒng)。該系統(tǒng)共集成了22個傳感器，包含了1個前視攝像頭，4個環(huán)視攝像頭，1個前向毫米波雷達，4個側(cè)向毫米波雷達，12個超聲波雷達。這是非常標準的L2級感知系統(tǒng)的配置。
2021年1月，蔚來發(fā)布了ET7車型，并將Pilot升級為NAD系統(tǒng)（NIO Autonomous Driving）。與Pilot相比，NAD系統(tǒng)增加了1個前向激光雷達，2個前視車頂攝像頭，2個側(cè)視攝像頭，1個后視攝像頭，此外還配備了高精度地圖定位單元，V2X車路協(xié)同單元，以及駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)。NAD的傳感器總數(shù)達到33個，覆蓋了車身周圍360°的區(qū)域，并且每個區(qū)域至少都有2種傳感器覆蓋。車輛正前方這個重要區(qū)域有激光雷達、攝像頭、毫米波雷達3種傳感器覆蓋，保證了冗余性。
NAD系統(tǒng)包含了Pilot中的多項L2級輔助駕駛功能，以及NOP領(lǐng)航輔助系統(tǒng)。NOP可以在高精度地圖覆蓋的高速路上實現(xiàn)自動駕駛，但是駕駛員不能脫手，而且必須保持注意力。NAD的自動駕駛功能可以支持特定場景下脫手，但駕駛員還是要保持注意力，隨時準備接管車輛。目前NAD可以算是L2+級別的系統(tǒng)，但是充足的傳感器配置也為將來升級到L3提供了硬件上的支持。
小鵬
小鵬汽車的自動駕駛系統(tǒng)叫做Xpilot，目前已經(jīng)演進到了3.5版本。在早期的2.5版本中，傳感器包含了傳統(tǒng)的攝像頭，毫米波雷達和超聲波雷達。3.0系統(tǒng)中增加了前視三目攝像頭，側(cè)視和后視攝像頭，后置毫米波角雷達以及高精度地圖定位。3.5系統(tǒng)中進一步增加了2個前置激光雷達，水平視角達到150°，最遠探測距離為150米。
小鵬的NGP（Navigation Guided Pilot），即“自動導航輔助駕駛”，是Xpilot系統(tǒng)結(jié)合導航路徑實現(xiàn)的輔助駕駛功能。該功能開啟后車輛基本可以實現(xiàn)從點對點的自動導航輔助駕駛，這個過程中人依然是駕駛的主體，但是很多駕駛動作可以由NGP完成。與蔚來的NOP/NAD和特斯拉NOA/FSD都屬于L2或者L2+級別的應用。L2與L2+的區(qū)別主要在于可不可以脫手脫腳，但無論哪種情況駕駛員都需要保持注意力，隨時準備接管車輛。
理想
與蔚來和小鵬相比，理想沒有提供自動導航輔助駕駛的功能，在傳統(tǒng)的L2級應用中功能也相對少一些。這從傳感器配置也可以看的出來：理想ONE全車共配置了5個高清攝像頭、1個毫米波雷達和12個超聲波雷達，并沒有激光雷達，高精度地圖或者v2x的模塊。2021年新款的理想ONE增加了4個毫米波雷達和高精度地圖，也開始在往L2+甚至L3的方向發(fā)展。
博世
近幾年來，博世在自動駕駛整個產(chǎn)業(yè)鏈上進行全面布局，在感知、決策、規(guī)劃、控制這四大技術(shù)板塊都試圖建立完全自研的能力。作為汽車行業(yè)最大的零部件供應商，博世最初的核心競爭力在于對車輛底盤的控制，也占據(jù)了ESP等汽車電子控制系統(tǒng)的大部分市場。因此，底盤控制部門是博世研發(fā)自動駕駛技術(shù)的核心。以底盤控制為基礎，博世整合了攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達，激光雷達（目前還在研發(fā)中）等各種傳感器，以及作為計算中樞的域控制器，甚至還包括高精度地圖模塊。這種以底盤控制為核心的系統(tǒng)，也是傳統(tǒng)的Tier1在自動駕駛技術(shù)研發(fā)上與其他高科技公司的不同之處。
在攝像頭方面，博世擁有自己的一套成熟的方案，其采用了傳統(tǒng)識別模式+CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的來獲得更好的識別效果。車載毫米波雷達上更是博世的傳統(tǒng)強項，其近距離、中距離、遠距離的雷達產(chǎn)品，都具有很高的市場占有率。激光雷達方面，博世也投資了數(shù)家激光雷達創(chuàng)業(yè)公司（比如TetraVue）。
對于目前的自動駕駛系統(tǒng)，各種傳感器的數(shù)據(jù)需要在一個計算中心內(nèi)進行同步融合處理。博世研發(fā)了自己的域控制器，將來自多種傳感器的數(shù)據(jù)進行整合，同時也為規(guī)劃和決策提供后續(xù)的支持。同時，博世也推出了高精度地圖的解決方案，也就是博世道路特征（Bosch Road Signature）。這套方案不僅可以幫助車輛在全天候環(huán)境下實現(xiàn)精準定位和路線規(guī)劃，還能通過眾包的方式幫助地圖廠商收集部分道路數(shù)據(jù)。
大陸
輪胎和汽車是大陸的兩個重要的子集團，而自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)則是汽車子集團的核心業(yè)務領(lǐng)域。從2022年1月1日起，高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）及自動駕駛系統(tǒng)成為獨立的自動駕駛與出行事業(yè)群。
大陸在輔助駕駛和自動駕駛領(lǐng)域有很多核心技術(shù)和產(chǎn)品，比如第六代長距毫米波雷達、環(huán)繞式雷達、HFL110固態(tài)短距激光雷達、超高分辨率八百萬像素感知攝像頭、車身高性能計算單元等等。尤其是在其擅長的毫米波雷達領(lǐng)域，大陸更是占據(jù)了很大的市場份額。2021年4月，大陸達成生產(chǎn)第1億顆毫米波雷達的重要里程碑。在近兩年異常火熱的4D成像雷達方面，大陸也是行業(yè)的領(lǐng)先者之一，其代表性產(chǎn)品是ARS540。
ARS540采用4片級聯(lián)的形式，將4片NXP的77GHz毫米波雷達收發(fā)器（MMIC）MR3003進行級聯(lián)。每個MR3003是3發(fā)4收，4片聯(lián)在一起就是12發(fā)16收，這樣就可以產(chǎn)生192個虛擬天線。ARS540是第一個具備能夠真正測量目標高度的毫米波雷達，其垂直角度分辨率可以達到2.3°，水平角度分辨率可以達到1.2°。
安波福
相比于博世和大陸，安波福在自動駕駛方向上的布局更早。安波福的前身德爾福，曾經(jīng)在2015年時就進行了自動駕駛的相關(guān)測試，當時是采用一輛改裝的奧迪SQ5，從美國西海岸到東海岸進行了橫穿，里程達到5500公里。根據(jù)最終公布的結(jié)果，在這段測試中，車輛99%以上的時間是由自動駕駛系統(tǒng)在操控的。這款車由德爾福和初創(chuàng)公司Ottomatika合作開發(fā)，德爾福主要負責硬件部分，包括安裝各種自動駕駛系統(tǒng)所需的傳感器，控制器以及車輛控制系統(tǒng)，而Ottomatika主要負責軟件部分，包括自動駕駛系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)處理與算法。
當安波福從德爾福中拆分出來以后，公司定下了自動駕駛的兩個主要發(fā)展方向：L2/L3，L4/L5。前者主要還是和ADAS相關(guān)的業(yè)務，后者則是與Robotaxi相關(guān)的業(yè)務。在L4/L5方面，安波福收購了初創(chuàng)公司nuTonomy，并在新加坡和波士頓進行自動駕駛出租車的試驗項目。nuTonomy后來改名為Motional，專注于L4級別的自動駕駛業(yè)務。nuTonomy在2019年發(fā)布的nuScenes數(shù)據(jù)庫是第一個包含了攝像頭，激光雷達和毫米波雷達這三種傳感器的公開數(shù)據(jù)庫。
在傳感器方面，安波福在攝像頭和激光雷達領(lǐng)域主要是通過合作和投資的方式進行布局。在其具有傳統(tǒng)優(yōu)勢的毫米波雷達領(lǐng)域，安波福則是采取了自主研發(fā)的道路。除了雷達產(chǎn)品本身以外，近幾年來安波福也在人工智能和毫米波雷達的融合上取得了很大的進步。在2022年的CES展會上，安波福在推出其SVA（Smart Vehicle Architecture）架構(gòu)的同時，也展示了基于深度學習的毫米波雷達感知系統(tǒng)，并且同時在拉斯維加斯的室內(nèi)和室外場景進行了演示。
百度
在國內(nèi)的自動駕駛企業(yè)中，百度的起步較早。2013年，百度內(nèi)部啟動了無人車項目，并于2017年推出了Apollo計劃，其目的在于向汽車行業(yè)及自動駕駛領(lǐng)域的合作伙伴提供一個開放、完整、安全的軟件平臺，幫助他們結(jié)合車輛和硬件系統(tǒng)，快速搭建一套屬于自己的完整的自動駕駛系統(tǒng)，降低自動駕駛技術(shù)的研發(fā)門檻。
在自動駕駛的研發(fā)方面，百度的優(yōu)勢在于AI技術(shù)儲備和高精度地圖。雖然Apollo平臺融合了這兩大優(yōu)勢，但是近些年來隨著各種新勢力的加入，其在自動駕駛研發(fā)中占據(jù)的分量反而有減弱的趨勢，而且到目前為止也沒有量產(chǎn)車型大規(guī)模的搭載Apollo系統(tǒng)。
這其中最主要的原因是Apollo計劃的L4級目標定位過高，量產(chǎn)落地比較困難。目前L4級別的自動駕駛車輛只能在非常限定的環(huán)境（比如封閉場景或者特定路段）下運行，在個人乘用車這個領(lǐng)域現(xiàn)在還是無法實現(xiàn)的。此外，法律法規(guī)層面也有很多的問題。因此，對于車企來說，更好的自動駕駛實現(xiàn)方式首先量產(chǎn)L2/3級別的輔助駕駛系統(tǒng)，然后再逐步過渡至L4級別。其實車企還有另外一層顧慮，那就是最近被熱炒的“靈魂”之爭。智能汽車的核心在于軟件，如果完全采用了Apollo的系統(tǒng)，那么車企未來就會淪為代工廠，這肯定是他們不愿意看到的。
由于以上種種原因，最初百度在Apollo上的構(gòu)想，也就是對車企輸出技術(shù)，并沒有完全實現(xiàn)。因此，戰(zhàn)略層面上，百度開始轉(zhuǎn)型，采用了三管齊下的模式：一是繼續(xù)為車企提供解決方案；二是自己造車；三是共享無人車。
第一點還是原來Apollo的思路，百度在其中扮演類似于博世，大陸這種Tier1的角色，為車企提供自動駕駛方案，比如領(lǐng)航輔助系統(tǒng)ANP（Apollo Navigation Pilot）和自主代客泊車系統(tǒng)AVP（Automated Valet Parking）。ANP與AVP結(jié)合起來，理論上可以實現(xiàn)起點到終點全程無需干預的輔助駕駛能力。目前，ANP和AVP已經(jīng)搭載到威馬2021年10月發(fā)布的W6車型上。在感知方面，該系統(tǒng)配置了12個攝像頭、5個毫米波雷達和12個超聲波雷達。目前這套系統(tǒng)還不能完全排除人工接管的需求，因此在功能上來說只能算是L2/3級系統(tǒng)。
第二點就是百度和吉利合作建立的集度汽車，其目的就是通過自己造車來把百度的自動駕駛技術(shù)（也就是Apollo平臺）更快速的推向市場。集度汽車計劃2022年發(fā)布第一款車型，定位是L4級的自動駕駛。目前還不太清楚采用的傳感器方案，但是從近期傳出的百度與禾賽合作的消息來看，激光雷達很可能是會采用的。而且基于目前的感知技術(shù)，激光雷達對于L4級的系統(tǒng)來說也是不可或缺的。
第三點則是RoboTaxi服務，也就是百度推出的“蘿卜快跑”項目，這是L4級別的自動駕駛系統(tǒng)。百度的自動駕駛測試車最早時候有2個安全員，隨后減少到1個，位置也挪到了副駕座位，最后變成5G云代駕，在部分地區(qū)實現(xiàn)了車內(nèi)無人的運行。2021年6月，百度推出的Apollo Moon第五代無人車，成本控制在50萬元左右。傳感器方面，在ANP車型的基礎上，增加1顆定制激光雷達和相應無人駕駛?cè)哂唷?/p>
Waymo
與百度三管齊下和傳統(tǒng)車企逐級推進的策略不同，Waymo從一開始就將目標鎖定在了L4級別的自動駕駛，人類完全是乘客的角色，所有操作都由汽車自己完成。雖然比較激進，但確實也避免了低級系統(tǒng)由于過度宣傳導致的安全隱患。傳感器方面，Waymo的無人車可以說是武裝到了牙齒，包括車頂，車前，車后的激光雷達，以及多個毫米波雷達和攝像頭。
另外，與大多數(shù)車企和自動駕駛公司不同的是，Waymo使用的激光雷達走的是自主研發(fā)的路線，其產(chǎn)品基于機械旋轉(zhuǎn)技術(shù)，配有旋轉(zhuǎn)鏡和轉(zhuǎn)盤。不過2021年8月，Waymo決定停止出售激光雷達，將戰(zhàn)略重心放在Waymo One（自動駕駛出租車）和Waymo Via（自動駕駛貨運配送）業(yè)務上。
2018年，Waymo首次推出了自動駕駛出租車服務，并在2020年秋將安全員從車中撤走。這是全球首次向公眾開放的完全無人駕駛出租車。不過，目前乘客只能在鳳凰城郊區(qū)體驗該項服務。雖然沒有安全員，Waymo仍然有一支遠程團隊，通過車身上的攝像頭實時的監(jiān)測車輛的行駛狀況，并在需要的時候接管車輛。這與百度的5G云代駕有著類似的作用。從這一點上也可以看出，目前的RoboTaxi還不是100%的L4系統(tǒng)，但是非常接近了。
Waymo Via類似于RoboTruck，針對的主要是高速公路的場景。這種結(jié)構(gòu)化的道路相對普通城市道路來說要簡單一些，但是無人卡車的挑戰(zhàn)在于車身重量大，剎車距離長，出現(xiàn)突發(fā)狀況是需要更長的反應時間。也就是說，自動駕駛系統(tǒng)需要看的更遠，才能更早的做出決策，為避免或減小事故爭取時間。因此，Waymo Via卡車配備了更高分辨率的激光雷達，將感知范圍擴展到500米。但是，到目前為止，Waymo Via的卡車還沒有實現(xiàn)量產(chǎn)。
Momenta
Momenta的產(chǎn)品包括不同級別的自動駕駛方案以及衍生出的大數(shù)據(jù)服務，其核心的策略是同時發(fā)展量產(chǎn)自動駕駛系統(tǒng)Mpilot（L2/3）和完全無人駕駛系統(tǒng)MSD（L4/5）。Mpilot的計劃中包括高速路場景Mpilot Highway、城區(qū)場景的Mpilot Urban，自主泊車場景的Mpilot Parking，所有方案均以可量產(chǎn)傳感器為基礎。通過搭載在量產(chǎn)車輛上的Mpilot系統(tǒng)收集海量數(shù)據(jù)，解決機器學習中的長尾問題（也就是Corner Case），并推動MSD系統(tǒng)的迭代和升級。這就需要一個非常高效的數(shù)據(jù)閉環(huán)處理流程，包括自動化的數(shù)據(jù)采集，分析，標注，模型訓練以及測試仿真，也就是Momenta常說的飛輪式發(fā)展。可以說，Momemta技術(shù)路線的核心就是數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法來推動系統(tǒng)的迭代和升級。其實很多自動駕駛公司也都是這么做的，只不過沒有沒有明確的提出這個概念。比如Tesla目前的量產(chǎn)車就在不斷的收集數(shù)據(jù)，回流之后經(jīng)過數(shù)據(jù)中心的處理之后，再用與模型的更新和迭代。
關(guān)于數(shù)據(jù)驅(qū)動的策略，這里稍微說一些我自己的觀點。對于一套人工智能系統(tǒng)（其實說白了就是深度學習，或者說機器學習）來說，最重要的無非兩件事：算法和數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)機器學習的時代，算法比數(shù)據(jù)重要；而在深度學習時代，數(shù)據(jù)至少變得和算法一樣重要了，甚至有人認為數(shù)據(jù)才是第一位的。到底哪一個更重要呢，這個問題不能一概而論。針對某一個具體的應用，在開始研發(fā)的階段，可能算法是更重要的。因為即使是模塊化的深度神經(jīng)網(wǎng)絡，你也需要先理解需要解決的問題，然后再設計算法，并根據(jù)實際測試的結(jié)果來進行結(jié)構(gòu)上的改進。視覺領(lǐng)域應用的神經(jīng)網(wǎng)絡也是經(jīng)過了一段時間的發(fā)展和迭代，其核心結(jié)構(gòu)才慢慢穩(wěn)定下來。在這個階段，算法的研發(fā)應該是更重要一些的，性能的提升也主要來源于算法的改進。當算法的架構(gòu)相對穩(wěn)定了之后，數(shù)據(jù)就變得越來越重要的，這時候性能的提升會主要來自于數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)量的提升。
目前這個階段，視覺算法相對成熟，以視覺感知為基礎的自動駕駛系統(tǒng)更多的是在拼數(shù)據(jù)。從這個意義上來說，像Momenta和Tesla的數(shù)據(jù)驅(qū)動的策略是非常有效的，而且視覺數(shù)據(jù)的通用性也很好的支持了這一策略。但是另一方面，我們也要看到目前自動駕駛系統(tǒng)的進階還離不開激光雷達和毫米波雷達。這兩種傳感器的感知算法目前還處于探索階段，不同型號的傳感器其數(shù)據(jù)的通用性也遠不及視覺數(shù)據(jù)。尤其是毫米波雷達，不同廠家的產(chǎn)品產(chǎn)生的數(shù)據(jù)差別非常大，想要收集可以復用的數(shù)據(jù)比較困難。除非是大規(guī)模的量產(chǎn)同一車型，采用完全同樣的傳感器，但是這在硬件設備快速發(fā)展的今天又幾乎是不可能的。因此，數(shù)據(jù)驅(qū)動的策略是否也適用于高階的自動駕駛系統(tǒng)，目前來看還很難預測。
文遠知行
文遠知行主要面向的是L4級別的自動駕駛系統(tǒng)。2019年在廣州獲得20張自動駕駛路測牌照，并推出了RoboTaxi服務，規(guī)模在國內(nèi)僅次于百度。文遠知行提出了一個三角模式，也就是“主機廠/Tier1+自動駕駛公司+出行公司”的閉環(huán)模式。作為自動駕駛公司，文遠知行與雷諾日產(chǎn)三菱聯(lián)盟合作，采用日產(chǎn)的Leaf車型作為自動駕駛系統(tǒng)的載體。與其他主機廠比如宇通和東風的合作也在推進中。同時，文遠知行與廣州市白云出租車集團、科學城集團成立了合資公司文遠粵行，負責RoboTaxi的運營工作。
以和日產(chǎn)合作的Leaf2車型為例，我們來看看文遠知行推出的L4級傳感器組合套件。車頂搭載了具有360度視場的多個攝像頭，激光雷達和毫米波雷達，可以對目標進行多重確認，保證了準確性和冗余性。同時在車前方也配置了一個激光雷達，可以更好地檢測前方的細小物體，有效地彌補車頂傳感器的盲區(qū)。不過從下圖來看，這更像是一款L4級的測試車輛。
圖森
圖森（TuSimple）是一家以卡車自動駕駛系統(tǒng)為主要業(yè)務的公司。與乘用車類似，卡車的自動駕駛系統(tǒng)也包括了攝像頭，激光雷達和毫米波雷達這三種主要的傳感器。但是，卡車的行駛場景與乘用車還是有一定的差別。卡車一般是在高速公路的場景下行駛，而且其自重比較大，剎車距離更長，因此需要更遠的感知距離。此外，卡車經(jīng)常需要在夜間環(huán)境下行駛，高速公路上的光照環(huán)境也比城市道路差很多，這就要求系統(tǒng)在光照條件較差時也有較好的感知能力。
圖森采用了專門的攝像頭，以及特殊的軟件算法，可以使白天環(huán)境下感知距離達到1000米。在這個距離范圍內(nèi)，圖森的感知系統(tǒng)可以能夠檢測前方車輛的類別，橫向位置（屬于哪條車道）和縱向位置（距離以及距離的變化情況）。
圖森自主研發(fā)高動態(tài)、低照度的相機，以更好的適應夜間環(huán)境。當然，在這種場景下，紅外相機和雷達也是一個很好的選擇。在這個方面，圖森也與德國汽車供應商采埃孚（ZF Group）合作研發(fā)可見光和紅外相機的組合，以及融合激光雷達和毫米波雷達的技術(shù)平臺。
華為
最后簡單說一下華為。2021年4月，華為與北汽極狐合作發(fā)布了其智能汽車解決方案HI。華為走的也是多傳感器融合的技術(shù)路線，該款車型搭載了3個激光雷達，6個毫米波雷達，12個攝像頭和13個超聲波雷達，同時搭載算力可達352Tops的華為芯片，面向L3級以上的自動駕駛應用。這個配置主要的特點在于3個激光雷達，分別位于車輛前方和兩側(cè)，可以實現(xiàn)360度的全視角感知，這也是自動駕駛系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)化道路進入城區(qū)道路的關(guān)鍵。
除了自動駕駛系統(tǒng)和方案，華為還自主研發(fā)激光雷達和毫米波雷達，以Tier1的姿態(tài)參與市場競爭。激光雷達方面，華為推出了96線的車規(guī)級混合固態(tài)激光雷，并宣稱要將成本壓縮到200美元，甚至100美元。毫米波雷達方面，華為的4D成像雷達采用多芯片級聯(lián)的方案，其垂直角度分辨率可以達到2°，水平角度分辨率可以達到1°。
簡單總結(jié)一下，自動駕駛的環(huán)境感知可以分為硬件和軟件兩部分。硬件主要就是各種傳感器以及計算設備，軟件主要就是基于不同傳感器的感知和融合算法。
硬件的部分主要掌握在各級供應商手里（Tier1，Tier2等），當然主機廠也會通過投資和合作的方式進行布局和滲透，尤其是在新興的激光雷達和計算芯片領(lǐng)域。
軟件部分基本所有公司都在做，但是目的可能不太一樣。主機廠目標是要全棧自研，當然需要將核心的軟件掌握在自己手里。供應商也要自研軟件算法，這樣才能增加其硬件產(chǎn)品的附加值。其他一些高科技公司，也會推出部分或者整體的解決方案，供主機廠和供應商選擇。核心的技術(shù)未來會掌握在誰的手里，目前還很難下定論。