想投資無人駕駛?你要先了解最核心的技術觀點
Voyage聯合創始人MacCallister Higgins本周二在推特上發布了一個短視頻,展示了蘋果公司“Project Titan”測試車的車頂,視頻中的車頂配備了一系列傳感器和自主硬件。這輛蘋果的自動駕駛汽車傳…
如果說規模達萬億美元的無人駕駛正處于資本的風口上,那么,激光雷達這一細分領域就是其中最亮的那顆星之一。
Voyage聯合創始人MacCallister Higgins本周二在推特上發布了一個短視頻,展示了蘋果公司“Project Titan”測試車的車頂,視頻中的車頂配備了一系列傳感器和自主硬件。這輛蘋果的自動駕駛汽車傳感器上配備有6個激光雷達。
激光雷達(LIDAR),簡稱“光探測和測距”(light detection and ranging),采用了雷達的工作原理,但使用激光代替無線電波。這種技術在誕生之初被政府機構用于繪制和測量云層、海底、月球表面等自然界。到20世紀80年代末,它開始同攝像機等輔助工具一樣應用于自動駕駛汽車領域。
激光雷達強于攝像機的地方在于:攝取和解釋視頻數據是一項非常困難的工作,而激光雷達反饋給計算機的數據卻很容易被讀取。攝像機還很容易被愚弄,比如鏡頭上的一點灰塵看起來會像是路中間的石頭,并且光線的強度也會影響攝像機的判斷。而激光雷達就可以避免這些問題。
然而,最初的激光雷達有著明顯的劣勢。一是昂貴,Velodyne公司的一套激光雷達系統在2007年的時候售價就高達8萬美元。由于價格遠高于無線電雷達和攝像機,它在汽車工業始終未能大面積推廣,主要局限于無人駕駛測試車輛。二是機械局限性。它的光束偏轉速度不夠快,要想在幾秒鐘內得到高分辨率的圖像是不可能的。
汽車自動駕駛技術領域的龍頭企業之一Velodyne今年早些時候宣布將推出一種新的激光雷達。這種技術將從根本上降低成本,使其能夠從昂貴的測試車轉向量產的轎車,成為其中的關鍵標準件之一。
商業化應用之路
David Hall創建的Velodyne公司在激光雷達技術上有了較為明顯的突破。
Velodyne激光雷達會在旋轉時發射短激光脈沖。一個傳感器會計算每一束光集中物體然后返回的時間。這樣,每一次光束觸碰都會繪制出真實世界圖景的其中一個很小的部分,然后再利用計算機程序將這些數據組合一個完整的360度的周圍環境的圖片。
這是一個突破性的創新設計,意味著車輛不僅可以看到并避開障礙物,而且還可以在實時地圖中定位自己,允許導航,即使在失去GPS信號的情況下也可以導航。
雖然汽車制造商們使用Velodyne公司的激光雷達用于自家自動駕駛平臺的發展,但他們想獲得可用于量產汽車的設備。這就意味著, 激光雷達制造商必須想盡辦法大幅度降低設備的尺寸和成本。
Velodyne生產的一套測距100米的16線激光雷達系統售價如今只需要7000美元,僅為多年前的9%左右。而且重量還不到2磅,體積也不大,可以很輕易地塞進一個手提包里。
然而,即使是7000美元,Velodyne的旋轉激光雷達對于大多數消費者來說依然過于昂貴了。更糟糕的是,由于多數消費者保有車輛的時間長達十年甚至更久,激光雷達的壽命因此成了市場非常關心的事情。
由于激光雷達成了一片激烈競爭的熱土,Velodyne面臨的對手也越來越多了。每一個星期都有一家相關技術公司在世界上誕生。幾乎所有主要汽車制造商都在嘗試和多家不同供應商開展合作,而且還在進行內部研發和生產。豐田最近宣布和Luminar公司合作,大眾選擇了法國激光雷達制造商Valeo,通用剛剛買了一家激光雷達生產商。
今年初,Velodyne宣布推出新的激光雷達產品:velarray。它不再旋轉,而是只面向一個方向,尺寸也僅為125mm x 50mm x 55mm。公司還承諾,一旦產量提上去進行規?;a,這個新產品的售價將極其便宜,關鍵零部件只需要50美元。他們致力于打造一個可靠的、最小化的、極具成本競爭力的產品。
這讓汽車生產商可以把多個velarray激光雷達放在汽車的每一側。內置的芯片將每個傳感器反饋的數據融合在一起,從而有助于了解汽車周圍的環境。
velarray主要針對家用汽車,可以讓消費者在沒有昂貴的旋轉型激光雷達的情況下也可以享受高級的自動駕駛輔助技術。而價格更為高昂的旋轉型激光雷達由于其更高的可靠性,更容易受到自動駕駛出租車或者卡車的青睞。
velarray的定制芯片不僅可以用于汽車,還可以用于具有先進功能的特定車輛。David Hall希望它不僅用于無人駕駛汽車,還能適用于農業用途的無人駕駛飛機、安保機器人,以及未來的其他事物,比如叉車、高爾夫球車之類。
何以上位?
如今,汽車行業對激光雷達在無人駕駛領域核心地位的認知不斷深入,這項技術已經成為研發無人駕駛汽車的“標配”。
廣發證券分析師羅立波、劉芷君、代川、王珂此前介紹過,主要有三方面原因:
一是產品被巨頭認可。以谷歌、百度為代表的企業,在研發過程中采取高起點、高配置,以期實現感知系統的可靠性,為激光雷達提供了信任背書;
二是特斯拉自動駕駛事故催化,使得人們認識到自動駕駛兩條研發路線的差異,促使更多企業思考多傳感器融合的必要性,如今包括福特、通用、沃爾沃等在內的絕大部分車企研究的無人駕駛汽車都配備了激光雷達;
三是成本下降預期強烈。從Velodyne的表態來看,激光雷達已經具備低成本銷售的條件,只是生產規模限制了售價的降低。 未來隨著市場的逐步清晰,激光雷達需求量上升,其成本對于商業應用的障礙將逐步消除。
來源:36氪
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