飛速狂奔的激光雷達(dá)市場(chǎng),也許跑錯(cuò)了道
二、搞錯(cuò)了應(yīng)用場(chǎng)景:只有無人駕駛激光雷達(dá)才能“大展拳腳”
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201807/389226.htm激光雷達(dá)在現(xiàn)階段智能車輛實(shí)現(xiàn)中是不可或缺的傳感器,它具備精確的測(cè)距、空間定位與描述、可靠的障礙物檢測(cè)等獨(dú)特能力。通過高分辨率激光雷達(dá),有助于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜交通環(huán)境下自主駕駛,特別是針對(duì)交通擁堵、狹窄道路、小區(qū)和停車場(chǎng)等特殊場(chǎng)景。
激光雷達(dá)在無人駕駛中占盡了風(fēng)頭,讓許多廠商和消費(fèi)者們開始認(rèn)為只有無人駕駛才能讓激光雷達(dá)“大展拳腳”。誠(chéng)然,事實(shí)證明激光雷達(dá)之于無人駕駛就如水之于魚,有著不可替代性,但是也要看到,激光雷達(dá)的應(yīng)用場(chǎng)景不僅局限于無人駕駛領(lǐng)域。
要滌蕩這種認(rèn)知,首先要明白激光雷達(dá)的工作原理。所謂激光雷達(dá),就是通過使用光來測(cè)量距離,激光雷達(dá)能夠非??焖俚夭杉瘶狱c(diǎn)——每秒高達(dá)150萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。
想象一下,當(dāng)發(fā)出光脈沖時(shí)啟動(dòng)秒表,然后當(dāng)光脈沖(從遇到的第一個(gè)物體反射出來)返回時(shí)停止計(jì)時(shí)器;通過測(cè)量激光的“飛行時(shí)間”,并且知道脈沖行進(jìn)的速度,就可以計(jì)算距離。
激光雷達(dá)的應(yīng)用原理
傳感器通過快速的對(duì)整個(gè)環(huán)境進(jìn)行采樣,可以形成一個(gè)完整的點(diǎn)云,而此種運(yùn)作方式在許多領(lǐng)域都將大有可為。比如:
應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域,激光雷達(dá)解決了機(jī)器人行走的問題,知道如何路徑規(guī)劃,以及避障的功能,如鐳神智能、波士頓動(dòng)力公司都在此方面進(jìn)行了嘗試并有產(chǎn)品產(chǎn)出;在無人機(jī)測(cè)繪領(lǐng)域,激光雷達(dá)可以對(duì)正在作業(yè)中的礦山和施工現(xiàn)場(chǎng)做精確的三維建模。比如Cepton的SORA200產(chǎn)品,重僅僅550克,探測(cè)距離達(dá)到200米,專門提供無人機(jī)測(cè)繪解決方案;在鐵路領(lǐng)域,激光雷達(dá)可以測(cè)量車輛,并可在中央車頂配備慣性測(cè)量單元(IMU)和 GPS天線,用以獲得軌道沿線經(jīng)緯度信息的3D數(shù)據(jù)。
CeptonSORA200應(yīng)用于無人機(jī)上
再談汽車駕駛領(lǐng)域,除了無人駕駛中激光雷達(dá)作為汽車的“眼睛”可以實(shí)現(xiàn)路障識(shí)別外,其還可以應(yīng)用于自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)系統(tǒng),采用雷達(dá)測(cè)出與前車或者障礙物的距離,然后利用數(shù)據(jù)分析模塊將測(cè)出的距離與警報(bào)距離、安全距離進(jìn)行比較,從而保障人為駕駛的安全性。
此外,在汽車零配件領(lǐng)域,與機(jī)械激光雷達(dá)(如Velodyne)、固態(tài)激光雷達(dá)(如Quanergy)和flash激光雷達(dá)(如LeddarTech)不同,Cepton采用微動(dòng)技術(shù)(MMT),并與日本某一級(jí)供應(yīng)商進(jìn)行合作,將激光雷達(dá)應(yīng)用于車燈的空箱之中,進(jìn)一步拓展激光雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域。
三、辨錯(cuò)了配件關(guān)系:激光雷達(dá)可取代其他冗余
激光雷達(dá)、雷達(dá)與攝像頭之間,永遠(yuǎn)都不會(huì)是取代與被取代的關(guān)系。特斯拉CEO伊隆·馬斯克(Elon Musk)曾認(rèn)為:他可以在不依靠一項(xiàng)技術(shù)的情況下打造出自動(dòng)駕駛汽車和半自動(dòng)駕駛汽車。該技術(shù)就是激光雷達(dá)(LiDAR),即使用激光來幫助汽車?yán)L圖和穿梭于周圍的環(huán)境。
馬斯克認(rèn)為,其可以依靠攝像頭和雷達(dá)——在不使用激光雷達(dá)的情況下——來完成自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所需的大部分工作。
這也是目前一些廠商對(duì)于激光雷達(dá)的看法:過于冗余。事實(shí)真正的如此嗎?實(shí)際上,激光雷達(dá)傳感器可帶來冗余和重疊的功能,這是打造無人駕駛汽車所需要的東西,讓車輛即便面對(duì)最具挑戰(zhàn)性的環(huán)境,也能夠應(yīng)對(duì)。
目前來說,無人駕駛所必備的三種設(shè)備:攝像頭、激光雷達(dá)和雷達(dá),他們各自有著自己的優(yōu)點(diǎn),例如,攝像頭能夠識(shí)別物體,但在某些黑暗和低光照的條件下很難看清物體。而激光雷達(dá)則能夠從一個(gè)物體上反射激光,進(jìn)而形成一個(gè)圖像,即使雨雪可能限制其有效性,也可能會(huì)避免照明問題。
這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),雖然每種技術(shù)都提供一定程度的冗余,但從安全性的角度來說必須存在的。無人駕駛當(dāng)前最為人所詬病的就是安全性問題,比如Uber今年3月18日發(fā)生的無人駕駛首例致死車禍,其原因在于無人車傳感器已經(jīng)探測(cè)到這位正在橫穿馬路的行人,但自動(dòng)駕駛軟件沒有在當(dāng)下采取避讓措施。
作為傳感器本身來說,多類型多渠道的傳感器能夠形成聯(lián)動(dòng)效應(yīng),進(jìn)而一定程度上增加無人駕駛的安全性。畢竟,只要有0.01%的風(fēng)險(xiǎn),就會(huì)有人因此付出生命的代價(jià)。
同樣,從另一個(gè)角度來看,馬斯克不看好激光雷達(dá)也是因?yàn)樘厮估噲D以最低的成本來開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車,以低成本并專注軟件的方式來替代激光雷達(dá)的高昂價(jià)格。
但實(shí)際上,隨著技術(shù)的完善性和發(fā)展,激光雷達(dá)的價(jià)格正在逐步下降。Otto公司使得激光雷達(dá)技術(shù)較數(shù)年前不僅功能大幅提升同時(shí)成本下降了近九成,其產(chǎn)品主要用于18輪的大型貨運(yùn)掛車上。而Cepton公司在保證性能的基礎(chǔ)上,更是承諾將Vista的售價(jià)降至200美元以下,并已經(jīng)投入量產(chǎn)。
四、狂奔的激光雷達(dá),該走向何方?
激光雷達(dá)發(fā)展至今,市場(chǎng)已經(jīng)是一片紅海,如何能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中展現(xiàn)出自身優(yōu)勢(shì),狂奔的激光雷達(dá),又該走向何方呢?
其實(shí),激光雷達(dá)發(fā)展中面臨著更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn),比如材質(zhì)、環(huán)境、行駛速度和成本依然是激光雷達(dá)需要攻堅(jiān)的難題,與此同時(shí),其也面臨著許多的機(jī)遇。
比如,其在智能機(jī)器生態(tài)系統(tǒng)中就將大有可為。與使用二維圖像相比,點(diǎn)云能夠更容易的被計(jì)算機(jī)使用,用于構(gòu)建物理環(huán)境的三維形象——二維圖像是人腦最容易理解的數(shù)據(jù),而對(duì)于計(jì)算機(jī)來說,點(diǎn)云是最容易理解的。
再如,智能激光雷達(dá)能為無人駕駛“安全護(hù)航”。比如Cepton所研制的微動(dòng)技術(shù)(MMT),其可以實(shí)現(xiàn)傳感器無任何旋轉(zhuǎn)或摩擦部件,從而將雷達(dá)深度集成與車身之中,提高產(chǎn)品的安全性。在自動(dòng)駕駛、主動(dòng)安全和高精度地圖方面,Vista提供了很好的解決方案。
總的來說,激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)無人駕駛的重要傳感器,由于其功能特性可以在復(fù)雜交通環(huán)境的感知中起到關(guān)鍵作用,越來越受高度重視。當(dāng)然,激光雷達(dá)在應(yīng)用市場(chǎng)的過程中也存在著一些機(jī)遇和挑戰(zhàn),具體激光雷達(dá)這條路怎么“走得好、走得穩(wěn)”,這還需要市場(chǎng)和時(shí)間來檢驗(yàn)。
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