當談到自動駕駛,我們就不得不提到自動駕駛這雙昂貴的「眼睛」激光雷達。激光雷達最大的優點在於它能直接提供精準的距離信息,這相比我們的雙眼來說更加精確同時也更可靠,這也是我們相信未來自動駕駛能夠減少交通事故的一個原因。
但其實目前市場上的用於(yu) 自動駕駛的激光雷達,實際上沒有一款是在誕生之初就專(zhuan) 為(wei) 自動駕駛而設計的。
雷達早已經非常廣泛的運用在軍(jun) 事領域,就像汽車發動機的增壓係統來自於(yu) 戰鬥機一樣,激光雷達也是利用軍(jun) 用技術應用到商業(ye) 的自動駕駛上。
而最初被拿來應用在自動駕駛也同樣是一個(ge) 非常巧合的事情。
自動駕駛領域的激光雷達鼻祖
故事要從(cong) 這個(ge) 自動駕駛啟蒙的比賽說起,早在 2004 年,美國國防高級研究計劃局 DARPA 舉(ju) 辦了名為(wei) DARPA Grand Challenge 的自動駕駛汽車挑戰賽。冠軍(jun) 的獎金為(wei) 100 萬(wan) 美元,目標是讓汽車在沒有人為(wei) 控製的情況下自動行駛 240 公裏。
第一屆就有超過 100 組隊伍參加了這次競賽,但遺憾的是成績最好的 Carnegie Mellon 大學隊伍所改裝的汽車,僅(jin) 行駛不到 12 公裏,便因轉彎卡在岩石上而無法繼續前行。2005 年,DARPA 舉(ju) 辦了第二屆 Grand Challenge 競賽,並將頭獎提升到 200 萬(wan) 美元,但依舊沒有人能夠完成任務。
而比賽的一大難點就是複雜的路況,而想要贏得比賽就需要實時對環境中的距離有所感知,而最初各個(ge) 隊伍就拿出了非常多的環境感知方案,雙目甚至多目攝像頭,多個(ge) 測距激光雷達等等。
當然也並不是無限的堆砌傳(chuan) 感器,畢竟獎金就那麽(me) 多,大家的預算也有限,同時還要考慮到車輛的負載,測距激光雷達雖然好用,但想要實現全範圍的檢測成本和重量難以承擔。
這時候一個(ge) 名為(wei) David Hall 的天才工程師有了一個(ge) 好想法,車身周圍安裝這麽(me) 多傳(chuan) 感器為(wei) 什麽(me) 不能用一個(ge) 代替,於(yu) 是它使用一個(ge) 旋轉球,將縱向排列的射出 64 根激光的傳(chuan) 感器不停的旋轉測距,不僅(jin) 能夠得到 360 度周圍的實時距離信息,同時還能夠大大節約成本,而這也造就了我們(men) 現在在無人駕駛汽車上使用的多線激光雷達。
於(yu) 是在 2006 年,David Hall 正式推出了可以旋轉 360 度的 64 線的激光雷達。到了 2007 年的 DARPA 挑戰賽上,David Hall 就不親(qin) 自參加比賽了,而是以雷達產(chan) 品供應商的角色參與(yu) 到比賽中來,幫助多支隊伍參加比賽。
而這家供應商公司就是我們(men) 熟悉的自動駕駛激光雷達供應商鼻祖 Velodyne,在完成比賽的七支車隊當中,六支都用的是 Velodyne 改進的 64 線的激光雷達。
其實 Velodyne 最初成立於(yu) 1983 年,總部位於(yu) 加利福尼亞(ya) 州的矽穀,是一家多元化的技術公司,是因為(wei) 高性能音頻設備而知名。但到了 2005 年,它因為(wei) 發明了搭載在自動駕駛汽車上的激光雷達,而被更多的人所認識。
激光雷達的明天
雖然之後被眾(zhong) 多巨頭投資和看好,但卻又遇到了難題:價(jia) 格昂貴以及難以量產(chan) 。要保證激光的發射和接收不出差錯,手工組裝和調校普遍耗時,同時需要大量精密元器件。
而此時,人們(men) 也看到了未來激光累的巨大的潛力,紛紛入局,一時間激光雷達公司不斷湧現,但能真正拿出產(chan) 品的卻寥寥無幾,而且依舊難以快速解決(jue) 價(jia) 格昂貴以及難以量產(chan) 的問題。
一邊解決(jue) 舊問題,而另一邊新的技術解決(jue) 方案又出現了:固態激光雷達,在今年 CES 2017 上,Quanergy 公司的 Solid State LiDAR S3 獲得了汽車智能類的最佳創新獎,而這也是源於(yu) 它的固態掃描技術。
當然,入局者同樣也有行業(ye) 老大 Velodyne,但也不乏創業(ye) 公司,例如,Innoviz 和 TriLumina 等等,簡單來說固態激光雷達有幾大優(you) 勢,掃描速度快、精度高、但最重要的一點還是能夠像生產(chan) 芯片一樣快速,同時極大的降低成本。但新技術同樣麵臨(lin) 很多問題沒有解決(jue) ,例如遠距離成像問題,信號強度問題等等。
過從(cong) 多線激光雷達到固態激光雷達,國內(nei) 也不斷的湧現出一些創業(ye) 公司,因為(wei) 技術差距並不久遠,依靠靠近供應鏈和逐漸強大的技術人才,可以說能夠在同一跑道上追趕,而回顧應用在自動駕駛汽車上的激光雷達的曆史仿佛就在昨天,留給我們(men) 創業(ye) 公司的機會(hui) 還很大。
轉載請注明出處。