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激光雷达的昨天完全极客养成指南

2018-09-17 19:48:16 作者: 0人读过 | 我要赞

激光雷达的“昨天” 完全极客养成指南

来源:极客公园

作者:无脑

当谈到自动驾驶,我们就不得不提到自动驾驶这双昂贵的「眼睛」激光雷达。激光雷达最大的优点在于它能直接提供精准的距离信息,这相比我们的双眼来说更加精确同时也更可靠,这也是我们相信未来自动驾驶能够减少交通事故的一个原因。

但其实目前市场上的用于自动驾驶的激光雷达,实际上没有一款是在诞生之初就专为自动驾驶而设计的。

雷达早已经非常广泛的运用在军事领域,就像汽车发动机的增压系统来自于战斗机一样,激光雷达也是利用军用技术应用到商业的自动驾驶上。

而最初被拿来应用在自动驾驶也同样是一个非常巧合的事情。

自动驾驶领域的激光雷达鼻祖

故事要从这个自动驾驶启蒙的比赛说起

激光雷达的昨天完全极客养成指南

,早在 2004 年,美国国防高级研究计划局 DARPA 举办了名为 DARPA Grand Challenge 的自动驾驶汽车挑战赛。冠军的奖金为 100 万美元,目标是让汽车在没有人为控制的情况下自动行驶 240 公里。

第一届就有超过 100 组队伍参加了这次竞赛,但遗憾的是成绩最好的 Carnegie Mellon 大学队伍所改装的汽车,仅行驶不到 12 公里,便因转弯卡在岩石上而无法继续前行。2005 年,DARPA 举办了第二届 Grand Challenge 竞赛,并将头奖提升到 200 万美元,但依旧没有人能够完成任务。

而比赛的一大难点就是复杂的路况,而想要赢得比赛就需要实时对环境中的距离有所感知,而最初各个队伍就拿出了非常多的环境感知方案,双目甚至多目摄像头,多个测距激光雷达等等。

当然也并不是无限的堆砌传感器,毕竟奖金就那么多,大家的预算也有限,同时还要考虑到车辆的负载,测距激光雷达虽然好用,但想要实现全范围的检测成本和重量难以承担。

这时候一个名为 David Hall 的天才工程师有了一个好想法,车身周围安装这么多传感器为什么不能用一个代替,于是它使用一个旋转球,将纵向排列的射出 64 根激光的传感器不停的旋转测距,不仅能够得到 360 度周围的实时距离信息,同时还能够大大节约成本,而这也造就了我们现在在无人驾驶汽车上使用的多线激光雷达。

于是在 2006 年,David Hall 正式推出了可以旋转 360 度的 64 线的激光雷达。到了 2007 年的 DARPA 挑战赛上,David Hall 就不亲自参加比赛了,而是以雷达产品供应商的角色参与到比赛中来,帮助多支队伍参加比赛。

而这家供应商公司就是我们熟悉的自动驾驶激光雷达供应商鼻祖 Velodyne,在完成比赛的七支车队当中,六支都用的是 Velodyne 改进的 64 线的激光雷达。

其实 Velodyne 最初成立于 1983 年,总部位于加利福尼亚州的硅谷,是一家多元化的技术公司,是因为高性能音频设备而知名。但到了 2005 年,它因为发明了搭载在自动驾驶汽车上的激光雷达,而被更多的人所认识。

激光雷达的明天

虽然之后被众多巨头投资和看好,但却又遇到了难题:价格昂贵以及难以量产。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,同时需要大量精密元器件。

而此时,人们也看到了未来激光累的巨大的潜力,纷纷入局,一时间激光雷达公司不断涌现,但能真正拿出产品的却寥寥无几,而且依旧难以快速解决价格昂贵以及难以量产的问题。

一边解决旧问题,而另一边新的技术解决方案又出现了:固态激光雷达,在今年 CES 2017 上,Quanergy 公司的 Solid State LiDAR S3 获得了汽车智能类的最佳创新奖,而这也是源于它的固态扫描技术。

当然,入局者同样也有行业老大 Velodyne,但也不乏创业公司,例如,Innoviz 和 TriLumina 等等,简单来说固态激光雷达有几大优势,扫描速度快、精度高、但最重要的一点还是能够像生产芯片一样快速,同时极大的降低成本。但新技术同样面临很多问题没有解决,例如远距离成像问题,信号强度问题等等。

不过从多线激光雷达到固态激光雷达,国内也不断的涌现出一些创业公司,因为技术差距并不久远,依靠靠近供应链和逐渐强大的技术人才,可以说能够在同一跑道上追赶,而回顾应用在自动驾驶汽车上的激光雷达的历史仿佛就在昨天,留给创业公司的机会还很大。

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