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业界争相投资激光雷达

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时间:
2018-09-29 14:45:42

如果低成本的激光雷达方案能达到同样效果,将极大地推动无人驾驶进度,渗透率也会直线上升。

福特在马克·菲尔茨的领导下,逐步从底特律趋近硅谷。单是在硅谷租下房子成立研发中心,并不能说明转型“互联网公司”的决心。福特最近两年时间,90%的投资都转向科技公司。与百度联合向硅谷激光雷达公司Velodyne投资1.5亿美元,是最新的动向。

Velodyne公司并非初创企业(已经成立34年),自从9年前研制激光雷达之后,首次大型融资就收获丰厚。资金当然重要,更重要的是实现了汽车企业和科技企业更紧密的联系,而非单纯的采购供应关系。

虽然Velodyne总裁迈克·耶仑(Mike Jellen)声称和25家企业合作自动驾驶项目,但不可否认,谷歌和百度的无人驾驶项目,都使用了这家公司的64线激光雷达产品,才让这家小公司在业界名声大噪。

激光雷达为什么这么贵?

这种名为LiDAR的昂贵雷达,使用激光束探测目标,同时使用GPS定位自身,并使用惯性装置(IMU)测量自身加速度和姿态等。实际上是三合一的高精度仪表。在民用领域,很多情况下IMU被移除或者廉价化。谷歌和百度采用的HDL-64E的LiDAR,就没有IMU部件。

无人驾驶的LiDAR主要供应商只有Velodyne、Ibeo。HDL-64E型雷达目前价格7.5万美元,通过64束激光360度水平、26.8度垂直扫描。每秒产生130万数据点,相比而言6000美元的同类产品(只有16束激光,数据点每秒30万个),前者显然精度较高。

环境感知+导航定位方案,使激光雷达的识别能力和可靠性,远远超过现在量产车上普遍使用的摄像头+毫米波雷达。但是,如果量产车装这玩意儿未免太贵了。福特和百度寄希望于这笔钱能让Velodyne研制出廉价版本,同时性能还说得过去。

目前各大公司买这种昂贵的激光雷达,只用于做试验,定单量非常小。因此Velodyne公司仍然采用手工装配的方式生产。这进一步推高了该产品的价格。如果定单成规模,单价有望大幅下跌。不过,这是鸡生蛋蛋生鸡的问题。到底是先降价,还是先有大定单?

降价才是生存之道

就目前而言,64束LiDAR成本主要花在2D激光扫描仪上(约占总成本的80%)。

如何摊低成本,又不让探测精度下降到毫米波雷达的档次?除了降低扫描束、提升生产规模外,也有公司尝试使用固态激光器(无机械旋转),以降低对昂贵激光扫描器的依赖。

今年年初在CES2016,福特发布的无人驾驶汽车,就采用了Velodyne公司的“混合固态”激光雷达。这种雷达成本在1000美元以下,体积比较小,无须架在车顶上,可以整合在车辆外观中(仍然不能遮挡全视角),但是业界对成本是否能降到如此之低有怀疑,另外固态激光器不适用于大雾天气。

如果低成本的激光雷达方案能达到同样效果,将极大地推动无人驾驶进度,渗透率也会直线上升。

麦肯锡认为,无人驾驶解决方案成本达到2万美金时,无人驾驶汽车将开始具有“像样的”商业价值。如果性能堪用的激光雷达做到2000美金时,全球5%左右的汽车将成为无人驾驶或高度自动驾驶汽车,激光雷达的市场需求将达到110亿美金。

丰田使用大陆集团廉价LiDAR

就是否使用激光雷达本身,业界也存在很大争议。马斯克坚持认为无人驾驶不需要LiDAR。

而德国零部件供应商采埃孚CEO斯特凡·索默,虽然避免直接批评特斯拉的摄像头+单眼雷达方案,但强调依赖视觉信号的摄像头并不能保证自动驾驶汽车高速行驶时的安全性。他认为,对于自动驾驶汽车,同时需要3种技术:图像处理摄像、短距离雷达和激光雷达。他暗示,不配备激光雷达,将导致特殊情况下探测失败,引发事故。原因在于,LiDAR可以在弱光条件下接收到障碍物的轮廓信息,普通摄像头可能存在障碍。

大陆集团、丰田显然赞同采埃孚的意见,它们都开始与激光雷达公司合作,寻求低成本方案。

德国大陆集团在去年夏天就声称开发出激光雷达+前视摄像头的组合传感器。这无疑是个创举。它摒弃了昂贵的IMU模块,加入廉价摄像头。抛弃自身姿态的感知能力,注定了安装这种传感器的汽车,不会成为完全的自动驾驶车辆,但在较低层次的无人驾驶技术竞争中,具备商业价值。

丰田在紧凑车型配备的主动安全系统选装包中,纳入了大陆集团这款新型激光雷达,拥有了预碰撞安全系统(PCS)、车道偏离预警系统(LDA)以及自适应远光灯控制系统(AHB)3项主动安全技术。尽管大陆日本分公司和丰田都没有谈及该套装成本,但安装在廉价车型上的系统,价格不可能太高。显然,大陆力图让CMOS红外摄像头弥补激光雷达的扫描束较少引起的探测精度较低问题。

但是,这种激光雷达传感器探测的距离较近(10米),基本上与短距雷达相当,远不及谷歌高大上的LiDAR探测距离(70米)。在相对障碍物的移动速度超过50公里/小时的时候,碰撞有可能无法避免。丰田则强调,即便如此,也可以减少冲击力,保护乘员。

百度的计划

去年晚些时候,百度宣布了自己的无人驾驶计划,百度自动驾驶事业部总经理王劲强调,百度使用的方案和谷歌相同,即“完全的”无人驾驶。百度汽车大脑的4个模块(高精度地图、感知、定位、智能决策与控制)中的前3个,都需要依靠LiDAR。特别是凭借“测绘级”激光雷达的支持,百度可以绘制高精度数字地图,并打包出售给主机厂。

王劲称,还打算在LiDAR中集成“弹道导弹”精度级别的惯性器件,以提升自身定位和感知能力。百度无人驾驶试验车将在美国继续路试(中国已经暂时叫停了无人驾驶路试),百度无人车的目标是3年商用,5年量产。

王开出的这些承诺,并没有得到舆论界的认同。但眼下是投资激光雷达企业的好机会,已经成为传统车企、科技企业的共识。福特、百度的这笔投资被认为是精明和及时的。接下来,激光雷达有望成为自动驾驶方案的新宠,并有望在2-3年内进入规模化生产。

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