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LiDAR 加三摄,不止 iPhone 有

甘明宇·Auto·玩物·
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北京时间 10 月 14 日凌晨发布的 iPhone 12 Pro/Pro MAX 背面有六个开孔。

我的 iPhone 8 背面只有三个:摄像头、闪光灯和光线传感器。如今 iPhone 12 Pro 系列有三个摄像头,闪光灯和光线传感器还在,剩下的开孔就是 LiDAR 了。LiDAR 按苹果的描述有两个用途,一是用更精准的环境定位提供沉浸式 AR 体验,二是将低亮度环境的对焦能力提升 6 倍,这些都基于 LiDAR 更全面的测距能力。

参照之前的宣传片,LiDAR 向外发射一面由多个激光点组成的点阵并分别测量各光点对应的距离,由此绘制出一个光点云,结合相机图像即可对周围环境建构立体模型。LiDAR 在 iPad Pro 上第一次出现,苹果前面也有一些测距原理很类似的安卓设备,但 iPhone 12 是率先把 LiDAR 概念引入智能手机的量产机。

要买到三摄像头和 LiDAR 组合,起步价是 iPhone 12 Pro 128GB 的 8499 元。汽车编辑的职业病让我又去找了一下,看如果在汽车上实现这套光学传感器组合要花多少钱。结果很意外,量产车上根本就没这个组合,花多少钱都凑不齐。

LiDAR 在各种自动驾驶测试车上已经很常见,路上看到那些车顶上架的那堆传感器里像个筒一样、位置最高的那个通常就是,但它在量产车上运用的历史并不长。它的前身——激光雷达走入量产车的历史从 2017 年开始,装在现款奥迪 A8L 上。它是第一个配备激光雷达的量产车,同时也是第一款将 L3 级自动驾驶硬件实装的量产车。

A8 配备的激光雷达位于车头下方,与 iPhone 12 Pro 使用的面状激光点阵不同,它使用一个每分钟转动 750 圈的反射镜,将单个激光点散射到车头 145° 范围,与一长一中两个毫米波雷达和单目摄像头一起确定前方车辆、障碍物的距离。激光扫描装置支持 A8 实现 64km/h 以内无需驾驶员介入的高级拥堵辅助功能,但它显然还没有 LiDAR 的精度和测绘能力。

可能装有真正意义上 LiDAR 的量产车是今年才有的,例如希望成为数字旗舰轿车的梅赛德斯-奔驰新一代 S 级。它的 LiDAR 传感器装在进气格栅那里。新 S 级的驾驶辅助硬件也能支持 L3 级自动驾驶,部分条件下甚至可以支持到 L4(驾驶员基本不需要介入,椅子上坐个人就行),可以预计车辆要用到 LiDAR 的测绘能力。

配合英伟达倾力打造的 GPU 和超高算力的车载中央计算机,新 S 级的 LiDAR 可以做很多测距之外的事情,比如为将来的奔驰车描绘各地大致的街景。新 S 级还会配备一组双目驾驶辅助摄像头和一个专用后向摄像头。有朋友会问挡风玻璃上不还有一个吗?Emmm……那是给 AR 实景穿越导航和行车记录仪用的。

传统豪华品牌都开始装车了,新造车品牌当然不会落下。美国的 Lucid Motors 为他们的 Lucid Air 配备了 32 个各类驾驶辅助传感器,其中就有 LiDAR 的身影,装在两个前大灯中间的位置。Lucid Motors 没有公布更多关于 LiDAR 的参数或信息,但从渲染图可以看出, 这套 LiDAR 的工作范围很大,光点也多到足以细致描绘街道情况。果然有新势力内味儿了。

我毫不怀疑 Lucid Motors 也会把每一台 Lucid Air 和即将发布的 SUV Gravity 当成点云采集器,成为超高精度地图和驾驶辅助训练的素材。这些数据如果够精密,没准其它初创公司或许也能用上 Lucid 采回来的数据。谁知道呢。

可以看出,已量产的汽车配备 LiDAR 硬件的确实不多,一方面在每个车企发展自动驾驶技术的路线不同,另一方面 LiDAR 高昂的成本也是一大问题。所以最常见到 LiDAR 的往往是测试车和概念车,有些车未来会带着 LiDAR 投入量产,例如明年发布的 iNEXT。宝马已经钦点 iNEXT 作为品牌的技术旗舰 SUV,有 LiDAR 也不出奇。

早些时候宝马已经造出了 iNEXT 的传感器阵列挡板,这其实就是燃油车上进气格栅的位置,但为了让各种电磁波、超声波和激光(根据波粒二象性光也是一种电磁波,我知道)穿透,iNEXT 用了特殊的材料打造这一覆盖件。这台车会有基于激光的传感器的消息也是这时候传出来的。刚刚有谍照出街的下一代 7 系据传也会有一台 LiDAR,但目前没有得到证实。

另一个确定会在量产版上运用 LiDAR 的车企是极星,用在四门电动轿跑车 Precept 上。Precept 的 LiDAR 装载车顶和挡风玻璃交界处,因此传统的前向单目摄像头被挤到前脸处,或许也表示下一代 Pilot Assist 驾驶辅助系统的感知核心将是 LiDAR 而非摄像头。

Precept 的 LiDAR 探测距离达到 500m,已经超越传统常规毫米波雷达约 300m 的探测距离,也让整套系统有更大的反应空间。不知极星其它定位高端的产品会不会也跟进呢?

刚开始写这篇文章的时候我还在想,有了能精确描摹世界的激光点云,摄像头的存在感会不会逐渐变弱?iPhone 12 Pro 系列上的三摄像头+LiDAR 组合是不是很难在汽车上看到?事实证明我错了,别的不说 iNEXT 和 Lucid Air 就兼有三目可见光摄像头和激光测距/测绘装置。自动驾驶技术需要更详尽、更准确的方式认知这个世界,LiDAR 的作用也会越来越强,如果今天在不到八千五的 iPhone 上都能见到它,那 LiDAR 在量产车上运用的日子还会远吗?


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