投資無(wú)人駕駛？了解最核心的技術(shù)—激光雷達(dá)

LIDAR (LIDAR)激光雷達(dá)(LIDAR)，簡(jiǎn)稱“光探測(cè)和測(cè)距”，是一種雷達(dá)，其工作原理是用激光取代無(wú)線電波。政府機(jī)構(gòu)在誕生之初就使用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)繪制和測(cè)量云層、海底、月球表面等自然世界。在上世紀(jì)80年代后期，它開(kāi)始像攝像機(jī)這樣的輔助設(shè)備，應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域。

與攝像機(jī)相比，激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于：攝取和解釋視頻數(shù)據(jù)十分困難，而激光雷達(dá)則能輕松地將數(shù)據(jù)讀入計(jì)算機(jī)。相機(jī)也很容易被愚弄，比如鏡頭上的一點(diǎn)點(diǎn)塵埃就好像路中間的一塊石頭，而光的強(qiáng)弱也會(huì)影響相機(jī)的判斷力。這些問(wèn)題可以通過(guò)激光雷達(dá)來(lái)避免。

但是，原始激光雷達(dá)具有明顯的缺點(diǎn)。一套昂貴的 Velodyne公司的激光雷達(dá)系統(tǒng)，在2007年時(shí)可以賣到8萬(wàn)美元。因?yàn)閮r(jià)格比無(wú)線電雷達(dá)和攝像機(jī)高得多，它一直沒(méi)有在汽車業(yè)得到廣泛推廣，而且主要局限于無(wú)人駕駛的測(cè)試車。第二，機(jī)械的限制。其光束偏轉(zhuǎn)速度不夠快，要在幾秒鐘內(nèi)獲得高分辨率的圖像幾乎是不可能的。

Velodyne是汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)先公司之一，今年早些時(shí)候它宣布將推出一種新型激光雷達(dá)。這一技術(shù)可以從根本上降低成本，使其從昂貴的試驗(yàn)車轉(zhuǎn)變?yōu)榇笈可a(chǎn)的轎車，成為一項(xiàng)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的途徑

戴維·霍爾創(chuàng)立的 Velodyne公司在激光雷達(dá)技術(shù)方面取得了更顯著的突破。

Velodyne激光雷達(dá)在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候發(fā)出一束短波激光。一種感應(yīng)器將計(jì)算每個(gè)光束聚集在一起的物體返回的時(shí)間。通過(guò)這種方式，每一次光束接觸都會(huì)產(chǎn)生一幅真實(shí)世界的圖像，其中只有一小部分是真實(shí)世界的圖像，然后再用計(jì)算機(jī)程序把這些圖像合成成360度的圖像。

它是一項(xiàng)突破式創(chuàng)新設(shè)計(jì)，車輛不僅能看清并避開(kāi)障礙物，還能定位自己在實(shí)時(shí)地圖上，允許導(dǎo)航，即使在 GPS信號(hào)丟失時(shí)也能導(dǎo)航。

盡管汽車制造商利用了 Velodyne公司的激光雷達(dá)來(lái)開(kāi)發(fā)他們自己的自動(dòng)駕駛平臺(tái)，但是他們想要能夠用來(lái)量產(chǎn)汽車。這就是說(shuō)，激光雷達(dá)制造商必須設(shè)法大幅減少設(shè)備的尺寸和成本。

Velodyne推出的一套100米距離的16線激光雷達(dá)系統(tǒng)，目前售價(jià)僅為7000美元，僅相當(dāng)于目前市場(chǎng)價(jià)格的9%。另外，它的重量不超過(guò)2磅，體積也不大，很容易就能裝進(jìn)一個(gè)手袋。

但是，即使價(jià)格為7000美元， Velodyne的旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)對(duì)大多數(shù)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)仍然太過(guò)昂貴。更為嚴(yán)重的是，由于大多數(shù)消費(fèi)者都擁有十年或十年以上的汽車保有量，激光雷達(dá)的使用壽命成為市場(chǎng)十分關(guān)注的問(wèn)題。

Velodyne的對(duì)手們也在不斷增加，這是因?yàn)樗诩す饫走@一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。每周都有一家相關(guān)的科技公司在世界各地誕生。實(shí)際上，所有的主要汽車制造商都在試圖與幾個(gè)不同的供應(yīng)商合作，并且正在進(jìn)行內(nèi)部研發(fā)和生產(chǎn)。近日，豐田公司與 Luminar公司合作，大眾選擇了法國(guó)激光雷達(dá)制造商 Valeo，這家公司是一家激光雷達(dá)生產(chǎn)商。

今年年初， Velodyne宣布了一款新的激光雷達(dá)： Velarray。這款產(chǎn)品只有一種方向，尺寸也只有125 mm x 50 mm x 55 mm。該公司還承諾，一旦生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，這一新產(chǎn)品的價(jià)格將非常低廉，關(guān)鍵零部件僅需50美元。公司的宗旨是為客戶創(chuàng)造出可靠的、最小化的、成本極低的產(chǎn)品。

這樣，汽車制造商就可以將多臺(tái) velarray激光雷達(dá)安裝在汽車的兩側(cè)。內(nèi)置式芯片結(jié)合了每一個(gè)傳感器反饋的數(shù)據(jù)，從而幫助理解汽車周圍的環(huán)境。

velarray的主要目標(biāo)是家用汽車，它能讓消費(fèi)者享受到先進(jìn)的自動(dòng)駕駛輔助技術(shù)，而無(wú)需使用昂貴的激光雷達(dá)。但是，價(jià)格更高的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)由于其可靠性更高，更容易被自動(dòng)駕駛出租車或卡車所接受。

velarray的特制芯片不僅可用于汽車，也可用于具有高級(jí)功能的特殊汽車。DavidHall希望這不僅僅是用于無(wú)人駕駛汽車，而且也適用于無(wú)人駕駛飛機(jī)、安全機(jī)器人，以及其他農(nóng)業(yè)應(yīng)用，如叉車、高爾夫球車等。