無(wú)人駕駛科技“大閱兵”之——激光雷達

你是我的眼，帶我走過(guò)無(wú)盡的道路。

激光雷達，帶領(lǐng)無(wú)人駕駛汽車(chē)走的更遠

激光雷達的原理是用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測技術(shù)手段的主動(dòng)遙感設備。激光雷達是激光技術(shù)與現代光電探測技術(shù)結合的先進(jìn)探測方式。由發(fā)射系統、接收系統 、信息處理等部分組成。

無(wú)人駕駛汽車(chē)的上路，需要實(shí)時(shí)監測道路情況，并作出判斷來(lái)實(shí)現自動(dòng)駕駛，而道路情況的監測則少不了激光雷達。此時(shí)的激光雷達就仿佛是無(wú)人駕駛汽車(chē)的眼睛，如果失去了“眼睛”，無(wú)人駕駛的汽車(chē)可沒(méi)法開(kāi)動(dòng)。

現在市場(chǎng)上的汽車(chē)基本上都裝配有雷達，有的還有小型攝像頭。精度和范圍上的短板，讓他們沒(méi)有辦法像激光雷達一樣，應對無(wú)人駕駛所需要處理的道路情況。激光雷達與之相比，精度更高、可視范圍更廣，甚至不怕惡劣天氣的影響，實(shí)現360度的探測。

但是，作為新興科技技術(shù)，激光雷達也不可避免的面臨一個(gè)難題，成本過(guò)高。要知道，第一次出現在谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)上的那枚激光雷達售價(jià)高達7.5萬(wàn)美金。

激光雷達領(lǐng)域的大佬們

反映激光雷達發(fā)展過(guò)程的Velodyne

說(shuō)到激光雷達（Lidar），不得不說(shuō)到那一臺外形像極了外賣(mài)全家桶，造價(jià)高達70萬(wàn)人民幣的Velodyne HDL-64E（64線(xiàn)）激光雷達。

1983年在加州成立的Velodyne，最早于2007年開(kāi)始對外出售第一款激光雷達產(chǎn)品，所以它也是業(yè)內公認的最有資歷的 Lidar技術(shù)公司。

目前，Velodyne的產(chǎn)品線(xiàn)價(jià)格區間大致是，64線(xiàn)8萬(wàn)美元、32線(xiàn)4萬(wàn)美元，用于無(wú)人機上面的VLP-16約為8000美元。而Velodyne LiDAR價(jià)格之所以這么高，是因為目前其這些激光雷達都是采用手工制作，為的就是保證激光的發(fā)射和接收不出差錯。手工組裝和調校普遍耗時(shí)，所以還會(huì )產(chǎn)生大量的人工成本。

但是不得不承認，Velodyne現階段的激光雷達產(chǎn)品是世界領(lǐng)先水平。旗下最新款的激光雷達是由福特在一月份公布的Solid-State Hybrid Ultra Puck™ Auto，在體積上已經(jīng)和之前的VLP-16一樣，但是內部線(xiàn)束已經(jīng)增加到32線(xiàn)。工作時(shí)，發(fā)射器以2微秒的間隔挨個(gè)發(fā)射激光并以10次每秒的速度繞中軸旋轉，對應的接收器會(huì )擇機開(kāi)啟，保證在恰當的時(shí)間捕捉返回信號。

2微秒和10次每秒的設定也是有他們的道理。來(lái)自Velodyne車(chē)企項目銷(xiāo)售經(jīng)理John Eggert是這樣解釋?zhuān)?ldquo;有了2微秒的時(shí)差，每個(gè)激光發(fā)射器會(huì )根據前一個(gè)激光的返回數據，確定下一次的發(fā)射能量。”同時(shí)他還表示，這2微秒的延時(shí)設置還可以防止黑客攻擊，為無(wú)人駕駛汽車(chē)帶來(lái)一定的安全保障。

走在前沿的其他公司

當然除了Velodyne，世界范圍內還有許多做激光雷達的公司，比方說(shuō)Quanergy。Quanergy在今年初的CES消費電子展上發(fā)布了“世界第一款面向自動(dòng)駕駛汽車(chē)的固態(tài)激光雷達”，它的革命性意義就在于將激光雷達的成本降到250美元左右。

當然還有來(lái)自于以色列的Innoviz，本月初宣布獲得900萬(wàn)美元的融資之后，承諾將在未來(lái)一到兩年內交付一款應用了突破性技術(shù)的高清晰度固體激光雷達（HD-SSl），并且成本僅需要100美元。

來(lái)自國內的上海思嵐科技有限公司（SLAMTEC），也在去年拿到了千萬(wàn)美元的融資，其團隊主要致力于把激光雷達的成本降低。他們的解決方案是：在三角測距技術(shù)的基礎上，配合計算機視覺(jué)技術(shù)，用微型攝像頭采集圖像，并根據其特性來(lái)測算記錄。同時(shí)優(yōu)化算法，降低對處理器的要求。

不難看出，現階段各家公司的研究重點(diǎn)都在于設備硬件提升的同時(shí)，有效的控制成本。畢竟一旦無(wú)人駕駛普及之后，可靠的激光雷達如果能夠保持更低的售價(jià)，必將占據大部分的市場(chǎng)份額。

激光雷達低成本、高性能的發(fā)展趨勢

在激光雷達領(lǐng)域，不論是世界頂尖的Velodyne、Quanergy等大公司，還是一些初創(chuàng )公司，都要面臨這一領(lǐng)域變化多端的未來(lái)。未來(lái)無(wú)人駕駛車(chē)型所搭載的激光雷達種類(lèi)或許會(huì )有兩種：監測范圍窄但可以裝配在車(chē)體內；監測范圍廣但需要裝配在車(chē)頂。不同類(lèi)型的雷達必然會(huì )有不同的成本，而車(chē)企作為制造商肯定有自己的選擇。低成本、高性能的產(chǎn)品，必然是他們所期望看到的。由此可見(jiàn)，低成本和高性能，必將成為未來(lái)激光雷達的發(fā)展趨勢。

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