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特斯拉「嫌弃」的激光雷达 现有多款国产货

2016-11-01 01:14
黯影冰风
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  近期有消息称,禾赛科技会在即将开幕的中国国际工业博览会上,首次对外发布无人车及辅助驾驶可用的32线激光雷达(LiDAR)。

  禾赛方面表示,32线LiDAR可以实现150米的探测距离,采用机械旋转设计,水平视场角360°,垂直视场角30°。产品已经在内部路测,这是国内第一家多线激光雷达生产商首次公开展示32线激光雷达产品及其实测效果视频。据禾赛创始人李一帆透露,这款32线激光雷达明年年初将会小批量供货,届时价格会"非常有竞争力"。

  翻翻新闻就会发现,国内激光雷达企业好像在近半年迎来了产品爆发。北科天绘在2016年5月推出了首款16线360度导航LiDAR ——R-Fans。速腾聚创(RoboSense)在10月28日也对外发布了RS-LiDAR,是一款16线激光雷达。在国外品牌垄断车载激光雷达市场的大背景下,自主多线激光雷达产品的诞生,为拉低产品售价带来了更多可能。

  自动驾驶为什么需要激光雷达

  一则本周的新闻引发了讨论。在特斯拉数起安全事故之后,马斯克在本周三宣布,明年所有量产的Model S,Model X和Model 3车型,都将配备能够在某一程度实现最高级别自动驾驶(Level 5)的传感器,包括8个摄像头、12个全新超声波传感器以及一个前向探测雷达。马斯克把“摄像头+毫米波+超声波”的传感方案贯彻到底,自始至终都没有考虑激光雷达。

  车用激光雷达就这样被马斯克“嫌弃”了。

  众所周知,全自动驾驶已经解放了人类的手脚、双眼,在环境感知时必须满足任何时间任何天气下对周围环境360度探测,而现阶段单靠其中一种传感器都无法满足这个要求。

  马斯克的想法可以猜到一二。“摄像头+毫米波雷达+超声波雷达”因为价格低廉,可以做到最快速度产品化。让更多自动驾驶功能被用起来,然后通过众包采集的方式,来提供完善算法所需的有效数据,这是马斯克的思路,目标是“挖掘软件算法潜力来克服硬件瓶颈,实现全自动驾驶”。

  另一种思路就是把各种“不完美”的传感器组合起来。

  摄像头擅长识别(物体是车还是人、标志牌是什么颜色),但容易受光线、天气影响,在强光直射时会出现致盲,运气最差的时候会导致整个传感器失灵。毫米波雷达在不同光线和天气中表现出较强的可靠性,主要作用也是检测追踪物体,但分辨率相对较低,看东西像近视眼没戴眼镜,并且检测行人的能力不足;激光光束的聚拢特性,不会因为衍射而错过细小物体,不过因为整体技术不如毫米波成熟,在雨雾天的表现会收到影响。

  这种路线认为,在“硬件万无一失”的前提下,可以简化算法更快实现功能。没有一个传感器可以独当一面,激光雷达也不例外。但是因其精准快速的特点,成为必不可少的补充。

  对还处在百花争鸣阶段的自动驾驶来说,时间会验证技术路线的可行性。但不可否认的是,一种被不少人认可的主流技术方案里,激光雷达与自动驾驶在一起已是板上钉钉的事实。ABB、沃尔沃、福特等品牌都有在量产车上使用激光雷达的计划,早在四五年前就和激光雷达供应商开始了开发合作,并且会在三年内陆续推出装载激光雷达的量产车。

  市场主流激光雷达供应商

  目前,多数车用激光雷达都由两家国外公司垄断。

  Velodyne64线激光雷达点云图

  一家是来自美国硅谷的Velodyne。主要产品是3D激光雷达。因为纵向激光线数多,有16、32和64,垂直视角更大,可以进行整个环境的数据收集,清晰勾勒出视场中物体的边沿轮廓,如果用软件生成激光点云图,可以实时描绘出周围所有物体。这种多线数激光雷达往往采用一个或多个方案,放在车顶或车身不同位置,小到路沿大到行人、树木、房屋,在扫描范围内的物理环境都可以被3D重建。

  Solid-State Hybrid Ultra Puck Auto

  我们最常见的“车顶花盆”就是这家公司的64线激光雷达产品,32线也可以在不少自动驾驶汽车案例中找到身影。为了更加适应汽车市场,Velodyne专为车企设计了一款32线激光雷达Solid-State Hybrid Ultra Puck? Auto,产品如其名,大约冰球大小。现在正在与车企合作测试做进一步完善,如果2017年订单量达到100万台,可以给到500美金的单价。

  还有一家是德国公司Ibeo。提供线数较少的二维激光雷达。这些激光雷达在垂直方向发射的激光线数较少,一般为4条或8条。探测环境的时候,只有一个平面或类似2.5D的有效扫描范围。这类低线束激光雷达一般嵌入到车灯或者前脸保险杠的位置,起到检测前方车辆、行人、地线、马路牙、路肩、路栏等移动物体的作用。

  法雷奥与Ibeo合作量产的ScaLa

  Ibeo和法雷奥合作研发的4线激光雷达ScaLa系列,被用于Cruise4U系统中AEB(自动刹车系统)的测距模块,明年年初就会量产。Ibeo和车企合作的自动驾驶测试车上,常见miniLUX和LUX两款产品。LUX四线系列目前一般在10万人民币级别,量产后的供货价格有可能控制在人民币3000元以下。

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