無人駕駛科技“大閱兵”之——激光雷達

你是我的眼，帶我走過無盡的道路。

激光雷達，帶領無人駕駛汽車走的更遠

激光雷達的原理是用激光器作為發射光源，采用光電探測技術手段的主動遙感設備。激光雷達是激光技術與現代光電探測技術結合的先進探測方式。由發射系統、接收系統 、信息處理等部分組成。

無人駕駛汽車的上路，需要實時監測道路情況，并作出判斷來實現自動駕駛，而道路情況的監測則少不了激光雷達。此時的激光雷達就仿佛是無人駕駛汽車的眼睛，如果失去了“眼睛”，無人駕駛的汽車可沒法開動。

現在市場上的汽車基本上都裝配有雷達，有的還有小型攝像頭。精度和范圍上的短板，讓他們沒有辦法像激光雷達一樣，應對無人駕駛所需要處理的道路情況。激光雷達與之相比，精度更高、可視范圍更廣，甚至不怕惡劣天氣的影響，實現360度的探測。

但是，作為新興科技技術，激光雷達也不可避免的面臨一個難題，成本過高。要知道，第一次出現在谷歌無人駕駛汽車上的那枚激光雷達售價高達7.5萬美金。

激光雷達領域的大佬們

反映激光雷達發展過程的Velodyne

說到激光雷達（Lidar），不得不說到那一臺外形像極了外賣全家桶，造價高達70萬人民幣的Velodyne HDL-64E（64線）激光雷達。

1983年在加州成立的Velodyne，最早于2007年開始對外出售第一款激光雷達產品，所以它也是業內公認的最有資歷的 Lidar技術公司。

目前，Velodyne的產品線價格區間大致是，64線8萬美元、32線4萬美元，用于無人機上面的VLP-16約為8000美元。而Velodyne LiDAR價格之所以這么高，是因為目前其這些激光雷達都是采用手工制作，為的就是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，所以還會產生大量的人工成本。

但是不得不承認，Velodyne現階段的激光雷達產品是世界領先水平。旗下最新款的激光雷達是由福特在一月份公布的Solid-State Hybrid Ultra Puck™ Auto，在體積上已經和之前的VLP-16一樣，但是內部線束已經增加到32線。工作時，發射器以2微秒的間隔挨個發射激光并以10次每秒的速度繞中軸旋轉，對應的接收器會擇機開啟，保證在恰當的時間捕捉返回信號。

2微秒和10次每秒的設定也是有他們的道理。來自Velodyne車企項目銷售經理John Eggert是這樣解釋：“有了2微秒的時差，每個激光發射器會根據前一個激光的返回數據，確定下一次的發射能量。”同時他還表示，這2微秒的延時設置還可以防止黑客攻擊，為無人駕駛汽車帶來一定的安全保障。

走在前沿的其他公司

當然除了Velodyne，世界范圍內還有許多做激光雷達的公司，比方說Quanergy。Quanergy在今年初的CES消費電子展上發布了“世界第一款面向自動駕駛汽車的固態激光雷達”，它的革命性意義就在于將激光雷達的成本降到250美元左右。

當然還有來自于以色列的Innoviz，本月初宣布獲得900萬美元的融資之后，承諾將在未來一到兩年內交付一款應用了突破性技術的高清晰度固體激光雷達（HD-SSl），并且成本僅需要100美元。

來自國內的上海思嵐科技有限公司（SLAMTEC），也在去年拿到了千萬美元的融資，其團隊主要致力于把激光雷達的成本降低。他們的解決方案是：在三角測距技術的基礎上，配合計算機視覺技術，用微型攝像頭采集圖像，并根據其特性來測算記錄。同時優化算法，降低對處理器的要求。

不難看出，現階段各家公司的研究重點都在于設備硬件提升的同時，有效的控制成本。畢竟一旦無人駕駛普及之后，可靠的激光雷達如果能夠保持更低的售價，必將占據大部分的市場份額。

激光雷達低成本、高性能的發展趨勢

在激光雷達領域，不論是世界頂尖的Velodyne、Quanergy等大公司，還是一些初創公司，都要面臨這一領域變化多端的未來。未來無人駕駛車型所搭載的激光雷達種類或許會有兩種：監測范圍窄但可以裝配在車體內；監測范圍廣但需要裝配在車頂。不同類型的雷達必然會有不同的成本，而車企作為制造商肯定有自己的選擇。低成本、高性能的產品，必然是他們所期望看到的。由此可見，低成本和高性能，必將成為未來激光雷達的發展趨勢。

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