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对于无人驾驶而言:激光雷达竟如此重要

导读: 激光雷达(LIDAR)贵得离谱,所谓激光雷达就是一套成像系统,它可以让无人驾驶汽车软件看清路面状况。

汽车产业老是鼓捣一些新词折磨我们,拜它所赐,现在我们知道无人驾驶汽车“马上就要来了”。一些制造商预测,自动驾驶汽车将会进入商用市场,最早的时间是2021年。不过新技术到来时价格很高,一段时间内大多数普通人无法享受。

激光雷达(LIDAR)贵得离谱,所谓激光雷达就是一套成像系统,它可以让无人驾驶汽车软件看清路面状况。高端系统可能逼近10万美元,低端不到1万美元。新兴技术从来都是不便宜的,不过从历史看,制造商往往能找到办法以更低的成本生产组件。然而无人驾驶汽车留给它们的时间太短,也就是说制造商如果想推出无人驾驶汽车,要么接受高昂的成本,要么推迟生产。

没错,汽车制造商可以选择廉价硬件,将成本降下来,但是不值得冒这样的风险。为什么?因为汽车自动驾驶让制造商背负了巨大的责任,即使是中端激光雷达系统,在安全方面也跟赌博一样。根据《麻省理工科技评论》的报道,当汽车以高速公路的速度行驶时,低端激光雷达系统根本没有用。

MIT用两套Velodyne系统的数据来举例,一套是HDL-64E,价格8万美元,一套是Puck,只要8000美元。HDL-64E用64条激光束为周边环境绘制图像,清晰度很高,最远可以覆盖120米,Puck只有16个光点,很快图像就会失真,最远覆盖距离约为100米。如果汽车低速行驶,两套系统都很好,如果按正常驾驶速度行驶,Puck就不行了。

问题在于,即使是HDL-64E系统,它也只是刚刚满足高速公路行驶的最低要求。当车速达到每小时70英里时,汽车每秒前进31.3米,如果紧急情况发生,汽车需要最长60米的距离才能完全停下。每超出一米,计算机就有更多的时间做决策,距离更远对汽车来说完全有必要。在理想情况下,汽车使用激光雷达系统只有提供200米远的有效图像,按高速公路速度行驶时才是安全的。

有一种技术可以解决此问题,那就是固态系统,不过固态系统比传统激光雷达系统成本低很多。Quanergy宣称它已经制造出250美元的元件,用在所谓的S3汽车上。可惜的是系统的保真度低,只有当汽车以超低速(每小时10英里以下)行驶时才有点用,否则一无是处。Velodyne也在开发便宜的固态组件,不过它承诺固态系统还没有办法替代360度激光系统。

Luminar公司的CEO奥斯汀·罗素(Austin Russell)解释说,他们使用的传感器尽量避开固态硬件,为什么呢?主要是因为虽然激光系统贵很多,但是它的图像也很好多,要让驾驶更安全,图像越清晰越好。他还说:“关于某个对象如果你只有几个点,就算你的机器学习技术再厉害也是白搭,因为你根本不知道它是什么。如果只能看到30米远的东西,当汽车以高速公路的速度行驶时,也就是一秒的距离。”

牛津大学无人驾驶项目主管格雷米·史密斯(Graeme Smith)认为,激光雷达产业可能会在数据质量与价格上寻求平衡,这种平衡会造成分化,使得高速无人驾驶汽车开上公路的时间存在差异。他说:“与高速无人驾驶汽车相比,低速版价格下降的速度可能更快。如果你希望激光可以覆盖250米以上的范围,就要用更好的激光。如果只是在低速环境中行驶,可以只覆盖15米的范围,这样就能使用更便宜的传感器。”

尽管如此,为汽车安装低质量激光雷达仍然会增加成本。产业研究人员、汽车制造商认为,无人驾驶硬件会让汽车的最终价格增加8000-10000美元,但是实际费用可能更高。当你将现有测试平台中的所有硬件加进去,最终价格简直就是天文数字。特斯拉说,它要让雷达系统降到8000美元,看起来很美,但是它还要安装几千美元的计算机设备、摄像头、惯性测量单元(当GPS无法使用时可以派上用场)。许多人担心,特斯拉雷达绘制的图像不够清晰。

另外,企业如果使用高清激光雷达系统,在雾天还是要转用雷达,或者关闭系统。最近接受Axios采访时Luminar公司的罗素说,制造商如果想零售无人驾驶汽车,必须竭尽全力确保安全,还要将“关键故障率”降下来,确保图像极为清晰。罗素称,无人驾驶产业过于强调降低成本,现在开发者需要专心增强技术的安全让,让它牢不可破。

罗素认为,要让技术变得完美成本可能介于30-40万美元,这个价格车队所有者愿意支付,因为驾乘分享是一项有利可图的业务。

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