蹲在南京测试场待了3小时,我才搞懂激光雷达根本不是手机上的那个测距模组

上周去南京江北的新能源测试场,风裹着梧桐絮往脖子里钻,我蹲在路边的路牙子上,看测试车绕着场地一圈圈跑。车顶上那个圆滚滚的、慢腾腾转的黑疙瘩,离老远就能看见。旁边陪着的工程师踢了踢脚边的小石子,说这是三年前的老款机械激光雷达,现在新出的测试车,你把眼睛凑到保险杠跟前都找不着它在哪。 我当时第一反应是——哦,原来这东西还在迭代啊,之前看网上吵来吵去,说它要被淘汰,说它是多余的配置,吵了快两年了。

别拿手机的激光测距,跟这玩意儿比

我之前也犯过这种傻,掏出自己的手机,对着前面的墙测了一下距离,两秒出结果,我当时还跟工程师说,不都是发个激光出去算反射时间吗?这车上的卖大几千块,凭啥? 工程师当时笑的直咳嗽。 他说你手机那点激光功率,也就够打个十几米远,整台手机的激光模组,一秒钟打出去的激光点,还没这台老款机械雷达一秒钟扫的零头多。 你想想,上百万个点啊。 密到什么程度? 测试场路边蹲着的一只三花猫,尾巴尖被风刮得晃了半下,连续三帧的点云里,都能揪出三个跟着动的小点。
车载机械激光雷达扫描生成的路边三花猫点云图
车载机械激光雷达扫描生成的路边三花猫点云图
这些点拼起来是什么?是一整幅实时更新的三维空间切片。不是像摄像头那样拍个平面照片,再靠算法猜前面的东西离你有多远——激光雷达是实打实把周围每一块东西的距离、形状、动态全部量出来,精度能到厘米级。你说摄像头算出来前面的车离你五米,那是算法从像素大小推出来的,碰到光线暗的时候,误差能差出去两三米。激光雷达量出来的五米,就是实打实的五米,差不了一根手指的宽度。 我当时盯着那块显示点云的屏幕看了十分钟,看着屏幕上的测试车、路障、树、那只晃尾巴的三花猫,全部变成了密密麻麻的、带着深度信息的小点,突然就懂了为什么这东西被那么多车厂当宝贝——它不是给车拍照片的,是给车搭了个实时的、没有透视变形的3D世界。

那些藏在保险杠里的“隐形款”,真的比转着的好用?

讲完原理,工程师拉着我去看旁边停的新测试车。我凑过去看了半天,保险杠、翼子板、前挡风玻璃下面,全是平的,找不着那个转的黑疙瘩。 他指着保险杠上一块指甲盖大的深色玻璃说,就在这。 我当时第一反应是,这也太隐蔽了,以后谁再说车上装了激光雷达,我都认不出来。 但隐蔽归隐蔽,它真的比老的旋转款好? 其实未必。 老的机械款道理很简单,整个发射接收模块装在一个转台上,360度一圈扫,没有死角。但问题也明摆着——天天转的轴承,跑个十几万公里就磨出间隙,点云飘得能把前面的树认成旁边的路牌;转的结构暴露在外面,跑高速的时候小石子崩一下,可能就打坏窗口;更别说下雨天,雨水糊在旋转的窗口上,扫出来的点云半幅都是虚的。 我那天在测试场刚好赶上一阵急雨。 老款机械雷达的点云屏幕,瞬间就糊了一半,跟人近视了没戴眼镜似的。旁边嵌在保险杠里的新款半固态雷达,倒是好很多——因为窗口是斜着朝上的,雨水顺着玻璃流下去,不容易积在窗口上,点云也就没那么虚。 但它的短板也藏不住。 因为它是固定装在保险杠里的,镜头朝前,左右两边的视野本来就窄,车的侧面、轮子上方、甚至车顶的位置,根本扫不到。
不同安装位置的车载激光雷达视野覆盖范围对比示意图
不同安装位置的车载激光雷达视野覆盖范围对比示意图
我那天试乘的时候,车停在侧方车位上,旁边梧桐树的枝桠伸出来,离我坐的位置的车门,也就三十厘米。系统居然一点提示都没有。等我推开门的时候,工程师赶紧把我拉住,说别碰,那个树枝的位置,刚好在雷达的盲区里——你总不能为了扫个树枝,在车顶再装个传感器吧?那不是又回到之前顶个大帽子的老路了。 我当时哦了一声,原来大家说的“把激光雷达藏起来”,本质上是在权衡——要360度的全视野,就得接受那个转的大疙瘩;要好看、风阻小、耐造,就得接受一部分视野的盲区。根本没有什么完美的方案。

别被网上的“技术神话”骗了,它现在还怕这些东西

别被网上的“技术神话”骗了,它现在还怕这些东西
别被网上的“技术神话”骗了,它现在还怕这些东西
之前刷网上的内容,好多人把激光雷达吹成了全能选手,说只要装了这东西,什么路况都能搞定,闭着眼睛都能开。 我在测试场待了三个小时,见了好多次它犯傻的样子。 头一个是怕大雾。那天的急雨过后,测试场里飘了点薄雾,老款机械雷达扫出来的点云,多了好多飘在半空中的杂点——就是激光打出去,被空气中悬浮的小水珠散射了,收回来的信号根本不是真实物体的反射。跟人在雾天睁眼睛看东西一样,白茫茫的,啥也辨不清。 再就是怕强逆光。傍晚的时候太阳斜着照过来,刚好对着雷达的窗口,屏幕上的点云瞬间就乱了,工程师说那是因为太阳光的红外信号,比激光反射回来的信号强了几千倍,传感器直接饱和了,那几秒钟根本不知道前面有啥。 还有更有意思的。测试场路边装了个高反光的交通指示牌,激光打上去,直接全反射回传感器,系统瞬间判定前面半米就有障碍物,副驾的测试员赶紧踩了刹车。我当时坐在后排,整个人差点撞到前面的座椅靠背上。 工程师说这种误刹太常见了,现在大家都在算法里想办法过滤这些高反光的物体,但到现在也没有完美的解法。 说实话,它就跟人一样。 你眼睛再好,碰到大雾天、太阳直射眼睛的时候,也会看不清。激光雷达也是,它有自己擅长的场景——晴天、雨天光线好的时候,它能精准量出来每个物体的距离,比人眼靠谱多了;但碰到它不擅长的场景,它也会犯懵,也会出错。 从测试场出来的时候,天已经擦黑了。我看着马路上跑的车,有的车顶顶着个慢慢转的黑疙瘩,有的保险杠上嵌着个不起眼的小窗口,突然就觉得之前网上吵来吵去的那些争论,其实挺没意思的。 有人说有摄像头就够了,根本不需要激光雷达。 有人说没有激光雷达的辅助驾驶都是耍流氓。 其实哪有那么非黑即白的事。 摄像头就像人的眼睛,能认路牌,能辨红绿灯的颜色,能看清路边的行人穿了什么衣服。激光雷达就像人手里拿的那把卷尺,能量清楚前面的东西离你到底有多远,是五米还是五十厘米。 没有谁是万能的。 搭着来,能把路走稳,就够了。

作者|科技

排版|科技

审核|小北

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