停用超声波雷达，特斯拉靠“视觉系统”能否打天下？

【导语：要说在驾驶辅助和自动驾驶领域玩得最激进的汽车，那肯定是特斯拉。特斯拉一直走在向纯视觉系统进发的道路上，先是去年取消了前置雷达，开始使用以摄像头为主要辅助的自动驾驶系统“Tesla Vision”。如今特斯拉又最新宣布，用纯视觉方案取代超声波雷达功能，要在Model 3(配置|询价)和Model Y(配置|询价)电动汽车上用Tesla Vision进一步取代超声波传感器。特斯拉所追崇的纯视觉系统是什么呢？这种系统有哪些方面的好处？】

撰文|蔡家伦、编辑|禾子

从特斯拉美国官网获悉，近日，特斯拉官方对新车的相关硬件的配置情况进行了最新的说明。从说明中可以看出，从本月起，特斯拉将移除超声波传感器。未来将不再采用超声波传感器，取而代之的是纯视觉系统。

目前，特斯拉汽车在前保险杠和后保险杠上安装了12个超声波传感器，这部分的超声波传感器主要是在停车时使用。在这部分传感器的辅助下，可以检测到停车时周围的物体，及时提醒司机注意避让。不过，特斯拉的最新说明中，却表示未来几个月内将全部取消Model 3和Model Y的超声波传感器，而且将会在明年取消Model S(配置|询价)和Model X中的超声波传感器。与此同时，特斯拉也表示在取消传感器的这个过渡阶段，会暂时限制车辆自动泊车功能，但不会影响汽车的安全评级。

纯视觉系统到底是什么？

简而言之就是不用三类雷达，当前市场上，对于高级别的自动驾驶，就是两种方案被广泛应用。一个就是特斯拉所追崇的纯视觉方案，另一个是由多种雷达搭配使用的强感知方案。纯视觉方案中起主导作用的是摄像头，而相应的毫米波雷达则是辅助使用，这种方案的优点是成本低廉。相反应用强感知方案的车辆就会配备多种传感器，分别是超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达。

超声波雷达其实大家都很熟悉，这种雷达的制造成本并不高，自汽车导航机开始应用，车辆就开始配备“倒车雷达”。其运行原理很简单，用电气方式产生超声波。这种超声波在工作中如果遇到前方道路由障碍物就会发生反射，然后通过相应的算法，通过计算发射和反射的时间就可以推算出车辆距离障碍物的距离。不过超声波雷达的侦测距离太近，单纯依靠超声波雷达还无法实现行驶中的智能侦测、避障和驾驶，于是还需要使用毫米波雷达。

这种雷达在原理上与超声波雷达没有太大差异，分为短距离、中距离和长距离雷达。对应的功能有主动刹车、变道辅助等，中距离可以实现行人检测和变道辅助等，长距离雷达则能实现全速自适应巡航。

不过毫米波雷达也有缺点，雷达波能覆盖到正前方的障碍物，但是遇到过高、过低或过于侧面的障碍物就很难侦测到了，同时如果路侧或上方的标牌太多，或者有高大的商用车型的存在，还会造成过多反射的雷达波，所以即便有了毫米波雷达也仍旧无法实现高度自动驾驶。

这种情况就需要激光雷达了，这种雷达发射的不是雷达波而是激光束。重点是能通过激光束来描绘出目标物的高度、方位和形状，这样就能对于障碍物进行精准的测绘和分析了。

只不过，相比于前面两款雷达，激光雷达的成本就显得有些高了。普通的超声波雷达的价格在三千人民币左右，可是激光雷达在欧美国家之前一个就要买到五六万美元。

然而一直以来，特斯拉都是纯视觉方案的拥护者。马斯克认为，道路是为使用“眼睛”和“大脑”的人类设计的，所以，汽车就应该顺理成章地来复刻我们人类的这种模式，以摄像头和强大的神经网络来实现自动驾驶，而不是借助雷达这种强感知的系统。但其实，特斯拉在发展过程中，曾经也用到了各类的传感器。从现在马斯克的言论来看，之前的传感器上车，更像是特斯拉为实现纯视觉方案而经历的一个过渡阶段。

实际上，去年5月，特斯拉就开始向纯视觉方案过渡，先后移除了旗下多款车型的毫米波雷达。如今，特斯拉计划移除超声波雷达，可以说特斯拉的自动驾驶系统即将实现100%的纯视觉解决方案。

纯视觉系统的优势和弊端

特斯拉的底气，是采用了“通用视觉系统”和“神经网络”两种黑科技。在2021年特斯拉AI日上，特斯拉首席AI总监Andrej Karpathy曾介绍称，现阶段特斯拉生产的每辆车都有8个摄像头，这些摄像头环绕在车身上，而且能够实现周围360度无死角监控。通过这些摄像头可以来获取和识别道路上的信号灯、指示牌以及实时路况等信息。