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想投资无人驾驶?你要先了解最核心的技术——激光雷达

时间:2017-10-22 09:04 来源:36氪  ■  36氪 点击:

原标题:想投资无人驾驶?你要先了解最核心的技术——激光雷达

如果说规模达万亿美元的无人驾驶正处于资本的风口上,那么,激光雷达这一细分领域就是其中最亮的那颗星之一。

Voyage联合创始人MacCallister Higgins本周二在推特上发布了一个短视频,展示了苹果公司“Project Titan”测试车的车顶,视频中的车顶配备了一系列传感器和自主硬件。这辆苹果的自动驾驶汽车传感器上配备有6个激光雷达。

激光雷达(LIDAR),简称“光探测和测距”(light detection and ranging),采用了雷达的工作原理,但使用激光代替无线电波。这种技术在诞生之初被政府机构用于绘制和测量云层、海底、月球表面等自然界。到20世纪80年代末,它开始同摄像机等辅助工具一样应用于自动驾驶汽车领域。

激光雷达强于摄像机的地方在于:摄取和解释视频数据是一项非常困难的工作,而激光雷达反馈给计算机的数据却很容易被读取。摄像机还很容易被愚弄,比如镜头上的一点灰尘看起来会像是路中间的石头,并且光线的强度也会影响摄像机的判断。而激光雷达就可以避免这些问题。

然而,最初的激光雷达有着明显的劣势。一是昂贵,Velodyne公司的一套激光雷达系统在2007年的时候售价就高达8万美元。由于价格远高于无线电雷达和摄像机,它在汽车工业始终未能大面积推广,主要局限于无人驾驶测试车辆。二是机械局限性。它的光束偏转速度不够快,要想在几秒钟内得到高分辨率的图像是不可能的。

汽车自动驾驶技术领域的龙头企业之一Velodyne今年早些时候宣布将推出一种新的激光雷达。这种技术将从根本上降低成本,使其能够从昂贵的测试车转向量产的轿车,成为其中的关键标准件之一。

商业化应用之路

David Hall创建的Velodyne公司在激光雷达技术上有了较为明显的突破。

Velodyne激光雷达会在旋转时发射短激光脉冲。一个传感器会计算每一束光集中物体然后返回的时间。这样,每一次光束触碰都会绘制出真实世界图景的其中一个很小的部分,然后再利用计算机程序将这些数据组合一个完整的360度的周围环境的图片。

这是一个突破性的创新设计,意味着车辆不仅可以看到并避开障碍物,而且还可以在实时地图中定位自己,允许导航,即使在失去GPS信号的情况下也可以导航。

虽然汽车制造商们使用Velodyne公司的激光雷达用于自家自动驾驶平台的发展,但他们想获得可用于量产汽车的设备。这就意味着, 激光雷达制造商必须想尽办法大幅度降低设备的尺寸和成本。

Velodyne生产的一套测距100米的16线激光雷达系统售价如今只需要7000美元,仅为多年前的9%左右。而且重量还不到2磅,体积也不大,可以很轻易地塞进一个手提包里。

然而,即使是7000美元,Velodyne的旋转激光雷达对于大多数消费者来说依然过于昂贵了。更糟糕的是,由于多数消费者保有车辆的时间长达十年甚至更久,激光雷达的寿命因此成了市场非常关心的事情。

由于激光雷达成了一片激烈竞争的热土,Velodyne面临的对手也越来越多了。每一个星期都有一家相关技术公司在世界上诞生。几乎所有主要汽车制造商都在尝试和多家不同供应商开展合作,而且还在进行内部研发和生产。丰田最近宣布和Luminar公司合作,大众选择了法国激光雷达制造商Valeo,通用刚刚买了一家激光雷达生产商。

今年初,Velodyne宣布推出新的激光雷达产品:velarray。它不再旋转,而是只面向一个方向,尺寸也仅为125mm x 50mm x 55mm。公司还承诺,一旦产量提上去进行规模化生产,这个新产品的售价将极其便宜,关键零部件只需要50美元。他们致力于打造一个可靠的、最小化的、极具成本竞争力的产品。

这让汽车生产商可以把多个velarray激光雷达放在汽车的每一侧。内置的芯片将每个传感器反馈的数据融合在一起,从而有助于了解汽车周围的环境。

velarray主要针对家用汽车,可以让消费者在没有昂贵的旋转型激光雷达的情况下也可以享受高级的自动驾驶辅助技术。而价格更为高昂的旋转型激光雷达由于其更高的可靠性,更容易受到自动驾驶出租车或者卡车的青睐。

velarray的定制芯片不仅可以用于汽车,还可以用于具有先进功能的特定车辆。David Hall希望它不仅用于无人驾驶汽车,还能适用于农业用途的无人驾驶飞机、安保机器人,以及未来的其他事物,比如叉车、高尔夫球车之类。

何以上位?

如今,汽车行业对激光雷达在无人驾驶领域核心地位的认知不断深入,这项技术已经成为研发无人驾驶汽车的“标配”。

广发证券分析师罗立波、刘芷君、代川、王珂此前介绍过,主要有三方面原因:

一是产品被巨头认可。以谷歌、百度为代表的企业,在研发过程中采取高起点、高配置,以期实现感知系统的可靠性,为激光雷达提供了信任背书;

二是特斯拉自动驾驶事故催化,使得人们认识到自动驾驶两条研发路线的差异,促使更多企业思考多传感器融合的必要性,如今包括福特、通用、沃尔沃等在内的绝大部分车企研究的无人驾驶汽车都配备了激光雷达;

三是成本下降预期强烈。从Velodyne的表态来看,激光雷达已经具备低成本销售的条件,只是生产规模限制了售价的降低。 未来随着市场的逐步清晰,激光雷达需求量上升,其成本对于商业应用的障碍将逐步消除。

 

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