国产多线激光雷达相继问世,我们离无人驾驶还远吗?

2016-10-14 11:30 智能硬件 来源:思达派 查看原文

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随着谷歌、 百度 等无人车的相继推出,无人驾驶已经成为诸多媒体频频提及的一个热词。除了这些互联网巨头,新型服务公司滴滴、Uber 和老牌的汽车制造商奔驰、奥迪、福特等也都在该领域布局。而作为无人驾驶汽车中的核心传感器激光雷达,可能并不被大家所熟知,然而其实它早在十年前,就已在无人车上大显身手了。

2004 年,美国曾举办了世界上第一场无人驾驶汽车挑战赛。当时举办方在沙漠中铺设了一条 240 公里长的赛道,尴尬的是当时并没有一辆车驶完全程。直到第二年斯坦福大学率先在 Stanely 车辆上使用了激光雷达作为传感器,才一路走到了终点。这也是激光雷达在无人车上的首次使用。

据了解,激光雷达通过内置激光探头对周围环境进行 360 度扫描,依靠激光遇到障碍后的折返时间,计算出相对距离,并生成物体的 3D 轮廓,就可画出汽车周围环境的高精度地图,精度可达到厘米级,它比相对更普及的可见光摄像头看得更精确更远,且不受光线影响。因此激光雷达是导航、定位、避障必不可少的核心传感部件。此前就有业内人士评价称,激光雷达撑起了无人驾驶的半壁江山。

目前,国内的激光雷达企业与国外相比仍有较大的差距。虽然国产的低精度激光雷达在扫地机器人市场已取得了不小的成绩,但是在无人驾驶这个高端市场的动静却始终不大。不过,近期国内的激光雷达公司速腾聚创和禾赛科技陆续对外宣布,已研发成功了适用在无人驾驶领域的多线激光雷达。

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从称谓中我们就可以看出多线激光雷达是单线激光雷达的加强版。单线激光雷达的应用在国内已经相对较广,像扫地机器人使用的便是单线激光雷达。它与多线激光雷达的区别主要在于识别的精度上。 单线激光雷达可以获取 2D 数据,但无法识别目标的高度信息,一般在自动驾驶汽车里面也只是作为计算机视觉识别技术的补充。而多线激光雷达则可以识别 2.5D 甚至是 3D 数据,在精度上会比单线雷达高很多。目前在国际市场上推出的主要有 4 线、8 线、16 线、32 线和 64 线。随着线速的提升,其识别的数据点也随之增加,这也是衡量激光雷达的主要指标。

当前,市面上的无人驾驶解决方案主要有两种,一种是采用激光雷达;另一种就是在车前车后各部署毫米波雷达加上用于先进驾驶辅助系统的摄像头。由于在无人车上使用的激光雷达价格高昂,并不是所有人都愿意为其买单。像谷歌无人车配备的 Velodyne 64 线激光雷达,市场售价就高达 8 万美元(该价格都可以买辆特斯拉)。特斯拉 CEO 伊隆·马斯克就曾说过:“我不是激光雷达的粉丝,它完全可以由摄像头加上一个前置雷达来实现一样的效果。”其实特斯拉采用的就是毫米波雷达+摄像头的组合形式,价格会比应用在无人驾驶领域的激光雷达便宜很多。而 毫米波雷达和激光雷达的主要区别在于载波波长不同,毫米波雷达比激光雷达精度低、可视范围的角度也偏小。因此,它在远距离物体的识别、3D 成像和识别准确性上都有明显缺陷。

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如果激光雷达要想在无人车上普及首先就先得把价格压下去。这就需要采用低线数雷达,配合其他传感器,但无人车自身要具备着极高的计算能力。简单来说就是用不那么好的激光雷达,搭配拥有较好计算能力系统的无人车。要不就是采用固态激光雷达。由于激光雷达最贵的是机械旋转部件,如果把它替换成电子设备,体积会减小,成本上也会降低很多。但是由于固态式的激光雷达没有旋转部件,水平视角小于 180°,所以需要多个一起配合使用才行。据悉,此前速腾聚创宣布完成的 16 线激光雷达采用的就是混合固态的形式。

另外,我们盘点了下目前国内外研发激光雷达的一些企业,在国外研发激光雷达比较有代表性的有 Velodyne、Ibeo 和 Quanergy,并且他们都背靠巨头。

1、Velodyne

Velodyne 成立于 1983 年,位于加州硅谷,最早以音响业务起家,随后业务拓展至激光雷达等领域。它也是在该领域比较资深的一家企业,当年美国举办的世界无人车挑战赛获得第一名和第二名的高校卡耐基梅隆大学和斯坦福大学,使用的就是 Velodyne 的激光雷达。目前其已有包括 Velodyne 16、32、64 线激光雷达三个系列,近期还获得了百度和福特联手为其注资的 1.5 亿美元融资。

2、Quanergy

Quanergy 位于硅谷中心地区桑尼维尔市。成立于 2012 年,虽然相对“年轻”,但它造出了全球第一款固态激光雷达,售价仅为 200 美元。这价格与谷歌和百度无人车使用的价值 8 万美元的激光雷达简直是天壤之别。并且在今年 8 月份,Quanergy 也获得了由森萨塔科技领投,德尔福、三星风投等多家公司跟投的近 1 亿美元融资。

3、Ibeo

Ibeo 是无人驾驶激光雷达供应商,成立于 1998 年,2000 年被传感器制造商 Sick AG 收购。2009 年公司脱离 Sick AG 独立,2010 年和法雷奥合作开始量产可用于汽车的产品 ScaLa。其目前主要供应 4 线和 8 线的激光雷达。今年 8 月初,Ibeo 被汽车零部件供应巨头采埃孚收购了 40%的股权。

国内在激光雷达研发这块的企业则主要有北醒光子、思岚科技、镭神智能、速腾聚创、禾赛科技。

1、北醒光子

北醒光子在 2015 年该公司入驻清华启迪科技园,公司目前的产品有三大系列:单线环境雷达 DE-LiDAR 1.0、多线长距雷达 DE-LiDAR 2.0 和固态雷达 DE3.0 系列(多线长距雷达目前正在研发,可做到 8 到 32 线)。在融资方面,公司已获得 IDG 资本的 A 轮投资。

2、思岚科技

思岚科技 成立于 2013 年,是一家提供消费级产品领域的高性能机器人定位导航解决方案及相关核心传感器的公司。目前主要的产品有:激光测距扫描雷达、即时定位与地图构建导航系统和通用型商业机器人平台。其研发的主要是应用在服务机器人领域的三角测距雷达。目前,思岚科技已完成数千万美元的 A 轮融资。

3、镭神智能

镭神智能 成立于 2015 年初,是一家提供机器人导航避障激光雷达、激光灭蚊炮和激光灭蚊机器人、中远距离脉冲测距激光雷达等产品及解决方案的公司。在今年 7 月份,该公司也宣布获得近亿元人民币的 A 轮融资,由招商资本领投,如山资本跟投。

4、速腾聚创

速腾聚创此前的产品主要用于静态测绘,现在则是专注于无人驾驶激光雷达。在十一期间刚宣布完成其混合固态的 16 线激光雷达研发。该公司在成立 500 天余天内先后获得了东方富海领投的天使轮和 A 轮融资以及复星昆仲的数千万的 A+轮融资。

5、禾赛科技

该公司成立于 2014 年 11 月,其前身为 2012 年成立的美国硅谷禾赛仪器公司。近日已宣布完成了适用于无人车及辅助驾驶的 16 线激光雷达产品的研发,同时在固态雷达方面也做出了布局。融资上,目前也已完成了 3 轮融资。

在无人驾驶领域,激光雷达是其重要的硬件门槛。国内自主的多线激光雷达的出现或许会让国内的无人驾驶汽车的上下游企业获益。无论是百度还是乐视这样的大型互联网企业,都需要该技术的支持。此前百度和福特联手为 Velodyne 注资 1.5 亿美元,就是为了在未来几年内拿出售价 100 美元左右的激光雷达解决方案,该技术的价值可见一斑。而随着国内这种技术的落地,如果在价格上也相当,相信无人驾驶离我们就不远了。

题图来自 123rf

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