无人驾驶成为技术新风口,我们和LiDAR鼻祖Velodyne聊了聊

Nicholas2016-06-01
LiDAR就是你看Google无人车顶上那个花盆……

现在做无人驾驶主要两种解决方案,一种是采用激光雷达解决方案,车顶的元器件称之为LiDAR,采用这种方案的有Google、百度、Uber,不过这种方案较贵,例如Google在其无人车原型中使用的Velodyne雷达售价就为7万美金;因此,另有其他厂商采用了低成本解决方案,例如在车前车后各部署毫米波雷达和用于ADAS功能的摄像头。

这两种解决方案各有优势:LiDAR,类似于鲸鱼声呐、或是蝙蝠的发声器官,其原理是通过获取“光脉冲打在物体上并反射回到接收器的传播时间”,再根据光速已知的原理,将传播时间转换称LiDAR据测量物的距离。也就是说,LiDAR在测距的精确性上很有优势。而采用“毫米波+ADAS”的视觉解决方案,对于物体的精确识别、色彩等等,可以更直接地捕捉。其实视觉解决方案对近处的距离识别也颇为精准,例如我们的眼睛可以轻易的辨认出近处物体的景深。但总的来说,在较远情况下,搭配LiDAR可以产生更好的效果。

问题的核心在于,LiDAR成本的实质性降低。

近日,36氪就LiDAR的成本、制造以及未来发展一事采访到了Velodyne LiDAR 亚太区总监翁炜。

Velodyne最初成立于1983年,至今已有有30多年的历史。Velodyne自1983年发明了以音波测距方式高增益伺服控制系统,以降低及限制扬声器输出所产生的失真。到了2005年,它发明了激光雷达。

2005年,Velodyne创始人 David Hall 利用立体视觉技术参与 2004 到 2005 年 DARPA (国防高等研究计划署)无人驾驶汽车挑战赛之后,最初没有人能够完成任务,2006年,David Hall 发明了可以旋转360度的64线的激光雷达。到了2007年的DARPA挑战赛,作为供应方的Velodyne就不能亲自参加比赛了,不过在完赛的七支车队当中,六支都用的是Velodyne改进的64线的激光雷达。

翁炜告诉我,Velodyne 目前已经量产销售的激光雷达有三款:分别为 HDL-64E(64 线)、HDL-32E(32 线)、VLP-16(16 线)。谷歌、百度、Uber 等无人驾驶汽车多在使用其64 线产品。

在现场我见到了翁炜带来的Velodyne VLP-16雷达,他向我解释了VLP-16的意思,即前面的字母即Velodyne LiDAR Puck的缩写,16代表这是一个16线雷达。这款雷达主要用于无人机,严格来说并不应用于汽车领域。
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据了解,Velodyne 64 线最早用于地图及相关行业,32 线主要用于固定翼无人机。翁炜告诉我,在过去几年,Velodyne LiDAR 的主要订单来自地图行业、机器人行业,以及安保行业。以安保为例,Velodyne可以通过观察人群的流向,来发现异动。

不过,随着无人驾驶的概念在近年的升温,他表示汽车行业未来将成为一大需求来源。比如,在今年1月份举行的拉斯维加斯CES展上,福特就已在其第三代自动驾驶车型上使用了 Velodyne 最新的激光雷达测距传感器(LiDAR)——固态混合超级传感器(SH Ultra PUCK™ Auto),之所以叫这个名字,是因为它的形状及大小类似冰球而被称作 “超级传感冰球”。

福特把自动驾驶研发车队扩大了三倍,并采用了新的固态混合LiDAR这款固态混合超级传感器的感应距离可以达到200 米,是专为汽车设计、能够处理各种驾驶情境的 LiDAR 传感器。固态混合超级传感器可以放置在车辆外后视镜等位置,这样,福特新型 Fusion 混合动力自动驾驶车型上所需的 LiDAR 传感器数量可以从 4 个减至 2 个,同时 “超级传感冰球” 还可以收集到同样量级的有效数据。

翁炜告诉我,简单说,这款SH Ultra PUCK™ Auto是在适用于无人机的VLP-16的基础上,不改变其体积,而只增加其线束改造出来的。翁炜称,LiDAR进行物体扫描的时候,是采用作为“感知系统的硬件+计算功能的软件”做成,增加激光线数后,可以减轻软件的计算负担。

那么,这个线数是具体什么结构呢?

翁炜称,硬件内部的每一条线都有一对激光发射器和接收器组成,其以20 圈每秒的速度旋转,放出的激光要达到 100 米至 200 米的距离,而为保证精确测距,需要保证激光在完成这100-200米的路程后,刚好能让发射出去的激光要被成对的接收器收到。

另外,为了保证人眼安全,Velodyne的激光雷达发射的激光线束是采用了人眼安全1级激光,平时对肉眼不可见,不过如果你采用和激光频率接近的硬件拍摄Velodyne的这款雷达,是可以看见激光线束的。

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上面说到,LiDAR要做到商用,价格要做到实质性降低,目前,Velodyne的产品线价格区间大致是,64线8万美元、32线4万美元,上面用于无人机的VLP-16约为8000美元。在今年1月份拉斯维加斯上展出的SH Ultra PUCK™ Auto尚处于概念机阶段,没有大规模量产。而Velodyne LiDAR价格之所以居高不下,是因为目前其机器都是采用手工制作,要保证激光的发射和接收不出差错,手工组装和调校普遍耗时。

翁炜告诉36氪,目前他已与国内某大型代工厂商取得联系,双方已经达成初步代工意向,而这有望在未来将其车载产品的价格降低到500美元。

翁炜透露,目前Velodyne也已经与车厂建立了合作关系,车厂会对Velodyne的新品进行测试,预计Velodyne在2017 年将会推出迭代版本,并在2018 年第四季度推出芯片级的产品(期望做到500美元),并最终投放在 2020 年的车型上。

我是 36 氪汽车记者,欢迎与我切磋讨论。微信 KatherineLWong

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