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Innovusion鲍君威:以敬畏之心打造自动驾驶汽车可信任的“眼睛”

如果从2004年第一届DARPA自动驾驶挑战赛算起,车载激光雷达已经有近15年的发展历史。但其真正开始在汽车领域大放光彩,却是近几年的事。尤其在激光雷达被广泛认为是L3+级别自动驾驶汽车不可或缺的关键传感器之一后,这项技术迅速在全球范围内收割了一批追随者。据不完全统计,目前仅激光雷达领域的初创公司,数量就已超过50家。

其中Innovusion,作为当前激光雷达领域炙手可热的新锐之一,自2016年底成立便致力于打造自动驾驶汽车可信任的“眼睛”——高清激光雷达系统,以帮助车辆更精准地感知周边的环境,提升驾乘安全。2018年11月,经过近两年的研发,Innovusion正式面向全球发布了其第一代图像级激光雷达传感器——猎豹激光雷达,并开始小批量供货。

据了解,猎豹激光雷达分辨率等效300线,最远探测距离可达280米,量产后主要面向L3+级别自动驾驶汽车的研发及测试。“这只是现阶段的应用,后期我们会通过对现有产品不断进行升级迭代,开发出更多性能更强大的激光雷达传感器,目前我们已经有相关产品在同步研发中,最终我们的目标是大规模商业化后的自动驾驶市场。”日前,Innovusion创始人兼CEO鲍君威接受盖世汽车采访时表示。

“除此之外,与很多激光雷达企业不同的是,下一阶段我们也会把V2X车路协同纳入重点关注领域。因为对于未来自动驾驶汽车,除了车端的传感器,如果可以把高清激光雷达装载在路边,用于采集道路、车辆和障碍物信息,并最终传递给车辆,无疑会给自动驾驶系统提供另一套可靠的冗余,从而大大提升自动驾驶汽车的可靠性。”谈及更长远的商业规划,鲍君威如是说。

首款产品为什么定在“300线”?

提到Innovusion的猎豹激光雷达,相信很多人都会有这么一个疑问:为什么Innovusion要将其分辨率定为300线?要知道现在市场上主流的激光雷达通常是以16线和32线为主,最多到128线,Innovusion的300线明显超出了这类激光雷达的线数范围。

对此鲍君威解释道:“因为对于L3+级别的自动驾驶汽车来说,要想充分满足其运行安全性、可靠性,车上所搭载的传感器在功能方面必须能够代替人的眼睛,使人眼能看到、能确定的东西,自动驾驶系统也能确认。而人眼在观看视频、照片的时候,在可见的大约25°到30°的纵向视场角范围内,达到足够分辨率300线是最低的需求。”更通俗一点来讲就是,只有300线的分辨率才能让激光雷达真正掌握关于车辆周边环境的图像级信息,若低于这个数值,人眼看画面时将会因激光雷达线束与线束之间的距离过大,有一定概率遗漏一些重要的信息,最终反映到自动驾驶车的感知系统上面可能就造成交通事故。正因为如此,Innovusion自成立就决心打造图像级激光雷达,并将首款产品的分辨率确定为300线。

那么Innovusion具体又是如何实现的呢?“走混合固态激光雷达路线”,鲍君威解释道。在他看来,传统的靠纵向“机械”地排布多套光路构造的激光雷达后续可扩展空间有限,目前排到128线已经是一项很繁琐的流程了,若按照传统的方式继续增加线数,不仅制造工艺方面难度大,产品体积、成本、良率和量产难度也会同步加大,这明显与市场主流需求相悖。况且该市场已经被Velodyne  LiDAR垄断多年,作为一家激光雷达初创公司,纵然还有机会,一旦跃身其中前路必然会很艰辛。

而纯固态激光雷达,作为一种相对较超前的解决方案,虽然有尺寸紧凑、性能可靠、便于集成、成本低等多重优势,最大的症结却是技术不成熟,还无法满足L3+自动驾驶汽车对激光雷达的高可靠性要求。尤其是纯固态激光雷达内部的一些核心器件,由于缺乏成熟的供应商,是现阶段很多固态雷达公司一道无法逾越的鸿沟。

“比较之下混合固态激光雷达,现阶段就可以做的比机械旋转式激光雷达体积更小、成本更低,同时又没有纯固态激光雷达在核心器件方面那么高的难度和不确定性,相对较容易实现。”从这一点上来讲,鲍君威指出混合固态激光雷达其实是机械旋转式激光雷达和纯固态激光雷达中间的一个过渡阶段,在未来漫长的自动驾驶时代,会有几代的产品量产空间,时间大约在10—20年。“这是产业界发展必须走的一步,同时对于符合高级别自动驾驶汽车安全需求的第一代可量产的激光雷达产品,我非常确信是混合固态激光雷达。”

更长远来看,鲍君威认为随着纯固态激光雷达技术的日趋成熟,性能越来越好,其将会成为车载激光雷达最终的技术路线。值得一提的是,这也是鲍君威基于其多年在相关领域的工作累积所做出的判断。“特别是在百度自动驾驶事业部的工作经验,让我有机会接触到各种各样的激光雷达方案,明白哪种是最好的、最有效的,哪条路线是最容易的,以及做自动驾驶感知、控制的专业人士,清楚地知道自动驾驶技术对激光雷达真正的需求是什么,这最终帮助我在自己的创业项目中快速拿出了可量产的产品,甚至可以说是一步到位。”言语中底气十足。

大约也正是因为这份底气,使得出自鲍君威之手的猎豹激光雷达即使到现在都难觅敌手。“当然,这不仅仅是因为这款产品的线数高,还有其他的亮点,比如其最远探测距离可达280米,这也是一个值得考究的数字。特别是对于L3自动驾驶汽车而言,目前业界普遍认为可以允许司机有15秒的时间来接管方向盘,那么如果在行驶速度相对较快的城镇道路上,如L3未来一个可能的应用场景——城市快速路,以每秒20米的行驶速度来计算,15秒的话就是300米,这就要求自动驾驶汽车必须能够准确无误地看到前方300米范围内的所有障碍物,方能保证行驶安全。”

事实上,如果激光雷达探测距离能够做到200米以上,不仅是对城镇道路行车一个很好的保护,对高速行驶亦如此。目前在高速公路上驾驶汽车,大家公认的比较保守的停车、刹车距离大约是150米左右,激光雷达可以探测前方200米以上的路况,就意味着可以更早掌握路面上的异常情况,从而给予自动驾驶汽车足够的时间采取应对措施。

“然后是价格,我们这款产品的价格目前基本可以做到与市场上一款主流的32线激光雷达相当的水平,而这还是在我们现有产量只达到其几分之一的基础上达成的。未来相信随着产量的不断提升,这款产品的价格还有很大的下探空间,甚至达到大家期待的数百美元。再者,猎豹激光雷达视角和摄像头差不多,相对于旋转式激光雷达更容易集成到车内,这也是未来自动驾驶汽车对激光雷达一个很重要的诉求。”鲍君威进一步补充道。

何时可以大规模量产?

任何一款具有颠覆性的新产品出来后,除了其创新亮点,市场最关心的莫过于何时能够大规模商用,对于这个问题鲍君威在此次采访中也给予了答复——最快两三年内,猎豹激光雷达就可以大规模量产。

仔细揣摩,鲍君威此话不无道理。因为除了跨国车企和科技公司,目前仅自主车企阵营就有近十家已宣布将于2020年前后量产L3级自动驾驶汽车,而L3正是Innovusion关注的重点市场之一。一旦该市场爆发,Innovusion的生意自然就来了。

不过值得注意的是,在最开始设计产品时,Innovusion并没有将L3市场纳入考量范围,改变是近半年才做出的。“以前我一直认为只有L4、L5自动驾驶才需要我们这种高清的激光雷达,但最近半年我慢慢意识到,L3自动驾驶也非常需要。为什么呢?因为当L3自动驾驶系统面对不确定的场景,从发出请求到驾驶员再次接管汽车之前可能会需要十几秒的时间,这段时间内的道路环境信息都需要车辆自己来甄别,这就又回到了刚开始为什么是300线的问题。”

不仅如此,鲍君威指出为了更好地保证自动驾驶汽车的安全性,自动驾驶汽车最少应该有三层以上的冗余,并且有一到两路传感器要采用类似猎豹激光雷达这种高性能的传感器。“坐上L3+以上的自动驾驶车上,对安全的需求要和飞机一样高,并需要多路冗余,而且每一路都得独立达到非常高的可靠性。自动驾驶在民航领域普及了几十年,在安全冗余方面如果做得不够好也会出现一些严重的事故,况且未来自动驾驶汽车面临的运行环境远比飞机复杂得多。”

而目前,鲍君威透露在去年底猎豹激光雷达正式发布后,已经在中美两地陆陆续续收到了一些订单,涉及各种各样做自动驾驶研发的公司,如整车厂、科技公司以及初创公司,这些客户既有做自动驾驶出租车的,也有做自动驾驶卡车的,大家正处于一个互相适配的阶段。“基于已有客户的需求,以及目前整个自动驾驶行业的研发进展,我们规划今年产能可以达到上千的量级,甚至可以根据客户需求达到更高。”

不过,要想占据更多的市场份额,仅靠眼下这一款产品肯定远远不够。对此,鲍君威仿佛也早有规划。他指出与合作伙伴的合作过程,其实不仅仅是验证对方自动驾驶方案的可行性,同时也是在考验Innovusion产品的性能。在这个过程中,Innovusion会慢慢对公司的技术进行一些改进及适配,以更好地满足客户的需求。“更具体一点,除了现在已经发布的猎豹激光雷达,我们还有新的产品正在研发当中,预计最快明年初就可以形成产品,另外还有一些则在早期的概念阶段,最终我们会开发多种不同的产品系列。”

但对于目前很多激光雷达公司涉足的ADAS市场,鲍君威表示Innovusion并不排斥,不过短期内也不会将其当做发力重点。另一方面也有可能和低性能的激光雷达产品共同组合成L3+自动驾驶系统整车感知方案。“因为我们这个公司一定要聚焦到我们最擅长的地方来,是什么呢?L3及更高级别的自动驾驶。”

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