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自动驾驶关键组件:激光雷达现在及未来发展

导读: 要让汽车自动行驶需要许多组件,有一种组件比其它组件更加关键,它就是激光雷达传感器。激光雷达发射激光,光线从真实世界中反射,激光雷达用反射光线绘制3D图像。

要让汽车自动行驶需要许多组件,有一种组件比其它组件更加关键,它就是激光雷达传感器。激光雷达发射激光,光线从真实世界中反射,激光雷达用反射光线绘制3D图像。

有许多公司都在测试无人驾驶汽车,比如Alphabet、Uber、丰田,有了激光雷达,汽车就可以确定自己在地图中的详细位置,识别行人、其它汽车。最先进的传感器精准度达到几厘米,覆盖距离超过100米。

大多公司都在加速前进,它们的目标是让自动驾驶汽车商用,而激光雷达相关关键。特斯拉比较特殊,它只依赖摄像头和雷达。

雷达传感器精准度不高,摄像头在某些环境中表现不好,比如低光环境、出现眩光的时候。

去年,一辆特斯拉汽车与牵引挂车相撞,导致一名汽车司机死亡,当时天空很明亮,Autopilot软件无法识别拖车。

无人驾驶技术快速发展,不过新生的产业受到了激光雷达的限制。放在以前,制造销售激光雷达只是一门小生意,现在技术还不够成熟,无法成为汽车的标准配置。

随便观看一下原型汽车就会发现一个问题:激光雷达传感器太笨重了。正因如此,Waymo无人驾驶汽车的车顶才会有一个圆顶,丰田与Uber的汽车也有咖啡罐一样的设备。

激光雷达传感器还很贵,一个要几千甚至几万美元。大多测试汽车安装了多个激光雷达,在公路上行驶的汽车少一些,但是成本仍然是一个问题。上周有媒体报道称,激光雷达制造商的产能很难满足需要,企业如果想要新传感器需要等6个月。

为什么Waymo起诉Uber?原因正在于此。Waymo说自己掌握了证据,可以证明顶级工程师安东尼·莱万多斯基(Anthony Levandowski)窃取了激光雷达传感器资料,然后离开公司创办了Otto,后来这家公司被Uber收购。

去年,我曾拜访过Otto车库,公司另一名联合创始人利奥尔·罗恩(Lior Ron)曾经告诉我,说Otto之所以决定自己开发传感器,主要是因为市场上的产品无法满足要求,覆盖距离有限、缺少其它一些功能,所以无法保证汽车能在公路上安全行驶。现在Waymo声称Otto的技术实际上是它开发的,为了开发新传感器Waymo投入了几亿美元,最终Waymo让传感器的成本大幅降低,比几年前下降了90%以上。

Waymo的计划就是让无人驾驶汽车变成大众产品,将它变成利润丰厚的业务,而更棒的激光雷达正是计划的一部分。它开发了不同的传感器,可以从不同的距离侦测目标物。Waymo曾表示会将技术授权给汽车制造商使用,而传感器可能正是其中的重要部分。

有许多企业投入巨资解决激光雷达延迟问题,不只Waymo这么做。去年,福特与百度联合向Velodyne投资1.5亿美元,它就是世界领先的激光雷达供应商。Velodyne在San Jose建了一个大工厂,明年就会提供激光雷达组件。

尽管如此,在无人驾驶产业还是有许多人认为如果要让激光雷达变得实用,必须“重新发明”。Velodyne正在设计新的激光雷达,它不需要用旋转镜将激光射入现实世界,今天的设备正是这样做的。Velodyne用电子设备处理激光,公司管这种设备叫作“固态设备”,成本更便宜,尺寸更小,性能更好,因为它不需要安装活动件。

新技术目前还只是理论,需要验证。去年12月,Velodyne曾经表示项目取得了突破,它可以让激光雷达变得更便宜,只要50美元,不过公司没有透露何时推出“固态设备”。Quanergy是一家创业公司,去年它融资9000万美元,今年,公司开始在马萨诸塞工厂生产固态激光雷达传感器,售价250美元,不过具体性能现在还不清楚。汽车组件供应商Continental和Valeo也在开发相似的技术,不过它们都说要等2年或者3年才能让产品上市。

福特、宝马等汽车商都说2021年之前要让无人驾驶车队开上公路。汽车的性能、成本、外观将会因为传感器技术的进步而改变。

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