无人驾驶科技“大阅兵”之——激光雷达

你是我的眼&＃xff0c;带我走过无尽的道路。

激光雷达&＃xff0c;带领无人驾驶汽车走的更远

激光雷达的原理是用激光器作为发射光源&＃xff0c;采用光电探测技术手段的主动遥感设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。由发射系统、接收系统 、信息处理等部分组成。

无人驾驶汽车的上路&＃xff0c;需要实时监测道路情况&＃xff0c;并作出判断来实现自动驾驶&＃xff0c;而道路情况的监测则少不了激光雷达。此时的激光雷达就仿佛是无人驾驶汽车的眼睛&＃xff0c;如果失去了“眼睛”&＃xff0c;无人驾驶的汽车可没法开动。

现在市场上的汽车基本上都装配有雷达&＃xff0c;有的还有小型摄像头。精度和范围上的短板&＃xff0c;让他们没有办法像激光雷达一样&＃xff0c;应对无人驾驶所需要处理的道路情况。激光雷达与之相比&＃xff0c;精度更高、可视范围更广&＃xff0c;甚至不怕恶劣天气的影响&＃xff0c;实现360度的探测。

但是&＃xff0c;作为新兴科技技术&＃xff0c;激光雷达也不可避免的面临一个难题&＃xff0c;成本过高。要知道&＃xff0c;第一次出现在谷歌无人驾驶汽车上的那枚激光雷达售价高达7.5万美金。

激光雷达领域的大佬们

反映激光雷达发展过程的Velodyne

说到激光雷达&＃xff08;Lidar&＃xff09;&＃xff0c;不得不说到那一台外形像极了外卖全家桶&＃xff0c;造价高达70万人民币的Velodyne HDL-64E&＃xff08;64线&＃xff09;激光雷达。

1983年在加州成立的Velodyne&＃xff0c;最早于2007年开始对外出售第一款激光雷达产品&＃xff0c;所以它也是业内公认的最有资历的 Lidar技术公司。

目前&＃xff0c;Velodyne的产品线价格区间大致是&＃xff0c;64线8万美元、32线4万美元&＃xff0c;用于无人机上面的VLP-16约为8000美元。而Velodyne LiDAR价格之所以这么高&＃xff0c;是因为目前其这些激光雷达都是采用手工制作&＃xff0c;为的就是保证激光的发射和接收不出差错。手工组装和调校普遍耗时&＃xff0c;所以还会产生大量的人工成本。

但是不得不承认&＃xff0c;Velodyne现阶段的激光雷达产品是世界领先水平。旗下最新款的激光雷达是由福特在一月份公布的Solid-State Hybrid Ultra Puck™ Auto&＃xff0c;在体积上已经和之前的VLP-16一样&＃xff0c;但是内部线束已经增加到32线。工作时&＃xff0c;发射器以2微秒的间隔挨个发射激光并以10次每秒的速度绕中轴旋转&＃xff0c;对应的接收器会择机开启&＃xff0c;保证在恰当的时间捕捉返回信号。

2微秒和10次每秒的设定也是有他们的道理。来自Velodyne车企项目销售经理John Eggert是这样解释&＃xff1a;“有了2微秒的时差&＃xff0c;每个激光发射器会根据前一个激光的返回数据&＃xff0c;确定下一次的发射能量。”同时他还表示&＃xff0c;这2微秒的延时设置还可以防止黑客攻击&＃xff0c;为无人驾驶汽车带来一定的安全保障。

走在前沿的其他公司

当然除了Velodyne&＃xff0c;世界范围内还有许多做激光雷达的公司&＃xff0c;比方说Quanergy。Quanergy在今年初的CES消费电子展上发布了“世界第一款面向自动驾驶汽车的固态激光雷达”&＃xff0c;它的革命性意义就在于将激光雷达的成本降到250美元左右。

当然还有来自于以色列的Innoviz&＃xff0c;本月初宣布获得900万美元的融资之后&＃xff0c;承诺将在未来一到两年内交付一款应用了突破性技术的高清晰度固体激光雷达&＃xff08;HD-SSl&＃xff09;&＃xff0c;并且成本仅需要100美元。

来自国内的上海思岚科技有限公司&＃xff08;SLAMTEC&＃xff09;&＃xff0c;也在去年拿到了千万美元的融资&＃xff0c;其团队主要致力于把激光雷达的成本降低。他们的解决方案是&＃xff1a;在三角测距技术的基础上&＃xff0c;配合计算机视觉技术&＃xff0c;用微型摄像头采集图像&＃xff0c;并根据其特性来测算记录。同时优化算法&＃xff0c;降低对处理器的要求。

不难看出&＃xff0c;现阶段各家公司的研究重点都在于设备硬件提升的同时&＃xff0c;有效的控制成本。毕竟一旦无人驾驶普及之后&＃xff0c;可靠的激光雷达如果能够保持更低的售价&＃xff0c;必将占据大部分的市场份额。

激光雷达低成本、高性能的发展趋势

在激光雷达领域&＃xff0c;不论是世界顶尖的Velodyne、Quanergy等大公司&＃xff0c;还是一些初创公司&＃xff0c;都要面临这一领域变化多端的未来。未来无人驾驶车型所搭载的激光雷达种类或许会有两种&＃xff1a;监测范围窄但可以装配在车体内&＃xff1b;监测范围广但需要装配在车顶。不同类型的雷达必然会有不同的成本&＃xff0c;而车企作为制造商肯定有自己的选择。低成本、高性能的产品&＃xff0c;必然是他们所期望看到的。由此可见&＃xff0c;低成本和高性能&＃xff0c;必将成为未来激光雷达的发展趋势。