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扼住无人驾驶产业咽喉,激光雷达为何成不可或缺零部件?

有706人浏览 日期:2018-12-29放大字体  缩小字体

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 提及自动驾驶产业,许多不关注汽车行业的朋友也能说出一二来,作为汽车行业主要发展方向之一,自动驾驶在近几年的发展可谓超乎我们的想象,尤其是基于L2级自动驾驶系统的量产车型,已经让不少消费者得以提前体验一番,感受新技术带来的交通变化。

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而随着L2级自动驾驶系统的逐步量产,不少车企也早已经开始着手研发更高一级的自动驾驶系统,从市场来看,L3级自动驾驶也仅仅有奥迪A8一款量产车型,并且,其使用环境也非常苛刻,并且,受限于激光雷达探测角度与摄像头在转弯图像不匹配的问题,其实用性又将有所折扣。

从奥迪A8所配备的自动驾驶零部件来看,主要包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达、AI计算系统等。从零部件配备来看,与L2级自动驾驶系统相比,仅仅多了激光雷达这一零部件,为何在L2级已经发展成熟的当下,L3级会这么难产呢!

无法替代的激光雷达

其实,自动驾驶也是对周围环境视觉采集的一个系统,通过多传感器共同协作来完成对驾驶环境的探测,而从现阶段自动驾驶车辆所搭载的传感器来看,通过不同工作类型以及环境,协同完成环境认知。

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如摄像头,采用光波来探查环境,实现图像识别,而目前市场摄像头传感器分为单目与双目,各具优势,但其精度及对环境的应变能力会受到强光、暴雨、漆黑夜间的影响。

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基于摄像头的缺陷,则需要另一种传感器对其进行识别补充,而这就是毫米波雷达。毫米波雷达采用电磁波提供目标物的间距,并且雷达越多,对于环境探测就越精确,但也会提升雷达相互干扰的几率。并且其探测距离非常远,不受雾霾、烟尘等环境的影响,并且具备在白天以及黑夜全天候工作的能力,但探测精度稍差。在L2级自动驾驶中,还是可以忍受的,毕竟,其探测的信息量远低于激光雷达,因此,对于处理器需求也就更低,便于降低成本。

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但到了L3级自动驾驶,对于环境精度感知上了一个数量级,因此,无论是考虑全天候还是精度问题,激光雷达是必不可少的一个传感器。而目前汽车业界也达成共识,想要达到L3级自动驾驶,就必须要有激光雷达,不管是作为主传感器,还是作为冗余备份。

激光雷达采用脉冲激光发射来探知外部环境,工作原理就是向周围发射激光束信号,通过接受返回的信号来计算测量物体的距离、方位、姿态以及形状,可达到动态3D扫描成像的目的。并且分辨率非常高,激光雷达拥有非常高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率,可以探知更为复杂的物体;此外,抗干扰能力强,激光属于直线传播,方向性非常好,因此,其他干扰信号很难被接受,并且不受地物回波的影响。

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但激光雷达也有缺陷,首先是非常容易受天气影响,雨雪、浓雾、雾霾等环境下,会使光束传播距离大受影响,而且大气环流会使光束发生畸变、抖动,直接影响激光雷达的测量精度。为此,穿透了非常强的毫米波雷达就排上用场了,这也是自动驾驶多传感器融合的必走之路。

走下神坛的激光雷达

既然激光雷达这么重要,为何车企迟迟不装配呢,答案就是价格。以目前市场上出现的激光雷达来看,主要有4线/8线/16线/32线的产品,像更高的64线以及128线的产品也有。从原理来看,激光束越多,测量精准度越高,但相应的价格也就越昂贵。

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到底价格有多高,以Velodyne的64线激光雷达为例,其售价高达70万人民币,足以抵过部分豪华品牌整车售价,而128线激光雷达价格更是天价。采用价格如此之高的零部件,且不说会造成整车售价大幅上市,即使车企答应,消费者也不会答应,而价格过高也成为了激光雷达规模化量产的最大障碍。

而Velodyne的32线、16线产品,定价分别为4万美元(约合人民币26万元)和8000美元(约合人民币5.23万元)左右。据悉,Velodyne近期宣布旗下16线产品已经下调至3999美元,但成本也远远超出了部分车企的预算。

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作为激光雷达企业中的大佬,Velodyne的降价必将引起行业内的轰动,甚至将掀起价格战,尤其是对于国内一些初创公司,其威胁更为严重,而国内初创企业将如何应对,激光雷达发展路线问题,我们将在下一章中为大家详细解析。

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