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自动驾驶上路难:原来是激光雷达拖后腿

导读: 近两年,自动驾驶概念席卷汽车行业,软件技术突飞猛进,路程里程也屡创新高。然而行业的快速行进却正在遭遇硬件瓶颈——作为自动驾驶系统核心硬件之一的激光雷达。

近两年,自动驾驶概念席卷汽车行业,软件技术突飞猛进,路程里程也屡创新高。然而行业的快速行进却正在遭遇硬件瓶颈——作为自动驾驶系统核心硬件之一的激光雷达,因为其成本高昂、产能受限,正在拖慢自动驾驶的车轮。

在自动驾驶业界,尽管有所争议,主流仍认为激光雷达是实现车辆自动驾驶最重要的部件。这种装置通过主动发射激光束,接收并计算反射的激光信号,以“点云”的形式对周围环境进行3D影像的绘制。许多自动驾驶的测试车辆,包括谷歌、Uber、丰田旗下的,都高度依赖激光雷达来实现在高精地图上的定位,以及分辨行人和其他车辆。性能最好的激光雷达能够在超过100米的距离达到厘米级的精度。

激光雷达形成的点云数据

大多数超自动驾驶商业化迈进的公司都认为激光雷达是必不可少的。(除了激进的特斯拉,他们只使用摄像头和雷达。)因为雷达对细节的检测能力不强,而相机在光线不足或者强光条件下又表现不佳。特斯拉去年的致死案例正是因为Autopilot无法分辨反光的拖车和明亮的天空,导致Model S追尾拖车。丰田的副总裁莱恩(Ryan Eustice)称,在更加保守、更安全的自动驾驶系统中是否应使用激光雷达,都仍然是“一个问题”。

然而自动驾驶的发展速度非常快,这个新兴行业正在面临一个问题——激光雷达拖后腿了。激光雷达此前是一门份额较小的生意,并且该技术也没有成熟到可以让几百万辆车标配。

如果我们看一下现在自动驾驶的原型车,就能很轻易地发现问题:激光雷达太笨重了。谷歌、Uber、丰田的测试车头上都顶着这个巨大的、不停旋转的玩意儿。

除了体积的问题,激光雷达还很昂贵,单个成本高达数千乃至数万美元。大多数测试车都安装了多个激光雷达,尽管上路的测试车数量并不多,需求的满足却已经成为一个问题。The Information上周报道称,激光雷达制造商的产能问题让下游的公司们不得不等上半年才能拿到产品。

这些或许可以部分解释Waymo上个月对Uber提起的诉讼。Waymo称其有证据表明,该公司前顶级工程师安东尼·莱万多斯基(Anthony Levandowski),在辞职创办自动驾驶卡车公司Otto之前,窃取了Waymo的激光雷达设计。

在笔者去年访问Otto时,Otto的联合创始人Lior Ron告诉我,Otto的传感器是自己制造的,因为市面上并没有能够满足18轮货车使用需求的产品。而现在,Waymo说Otto的技术其实是自己开发的,Waymo的团队为了这一技术投入了数千万美元,实现了激光雷达成本下降90%的同时性能还得到提升。

在Waymo的自动驾驶商业化计划中,更好的激光雷达是一个核心部分。该公司开发了三款不同检测范围的激光雷达。Waymo还称,今后还会将包含激光雷达的一系列重要技术授权给汽车制造商。

而Waymo也不是唯一一家花费巨资来解决激光雷达问题的公司。去年福特、百度共同向激光雷达领域的头牌厂商Velodyne投资了1.5亿美元。而后者正在硅谷的圣何塞建造一个大型工厂以扩大产能,计划从明年开始生产激光雷达。

然而,自动驾驶业界的许多人士认为,激光雷达想要实用需要进行重新设计。Velodyne目前即致力于固态激光雷达,使得激光雷达无需旋转就能让激光束完成对道路的覆盖(译者注:Velodyne目前尚未推出完全意义上的固态激光雷达,其较接近此形态的产品为半固态激光雷达PUCK)。以固态形式工作的激光雷达会便宜很多,体积更小,更加坚固耐用,因为它没有需要驱动雷达旋转的机械部件。

Velodyne去年宣称,他们的项目取得了突破,能够让激光雷达的价格达到50美元,但并未透露何时量产这一固态激光雷达。另一家专注于固态激光雷达,去年获得了9000万美元融资的初创Quanergy,,则宣称将于今年在马萨诸塞的工厂开始固态激光雷达的生产 ,产品售价250美元,但其具体性能如何尚不清楚。汽车零部件供应商大陆、法雷奥也在开发类似的技术,不过他们称上市要到2或3年后。

包括福特和宝马在内的一批汽车制造商表示,他们希望在2021年让自动驾驶车辆上路。这些正在研发的激光雷达,将会极大地影响未来的自动驾驶车辆的性能、成本,以及外观。

责任编辑:TD
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