摘要：雖然自動駕駛概念炒得火熱，但大多數(shù)人恐怕都沒見到過活生生在路上奔馳的自動駕駛汽車。不過，如果哪天你有幸得見，首先吸引你的肯定不是它駕駛座上有沒有人，而是其車頂“嗖嗖”旋轉(zhuǎn)著的傳感器——激光雷達。這“家伙”可以算得上是自動駕駛汽車上的“眼睛”，它能幫助車輛探知周邊的環(huán)境，但同時它也是自動駕駛車輛普及路上的攔路虎，因為激光雷達的價格確實不便宜。
雖然眼下這套系統(tǒng)又貴又復(fù)雜，但未來幾年內(nèi)，其價格和可靠性都會朝著我們希望的方向發(fā)展，推動自動駕駛技術(shù)大眾化。
“激光雷達是自動駕駛車輛的關(guān)鍵傳感器，因為它能在各種條件下滿足車輛對精度和定位的需求，” nuTonomy 公司 CEO 艾格尼瑪解釋道，該公司正在新加坡測試自動駕駛汽車。不過，艾格尼瑪指出，如今激光雷達的體積、復(fù)雜度和成本正在阻礙其市場化的腳步。
強悍是強悍，但是這樣一個傳感器的重量達到了 13千克 ，單價更是高達 8 萬美元（快能買輛特斯拉了）。
雖然眼下這套系統(tǒng)又貴又復(fù)雜，但未來幾年內(nèi)，其價格和可靠性都會朝著我們希望的方向發(fā)展，推動自動駕駛技術(shù)大眾化。
從名字就可看出，激光雷達與雷達是近親，它們同屬感應(yīng)技術(shù)，用激光脈沖來探測周邊物體，不過激光雷達的探測范圍并沒有雷達廣，而且由于波長較短，激光雷達的分辨率也更高。正是這種可靠和高品質(zhì)的數(shù)據(jù)收集讓激光雷達成了大多數(shù)自動駕駛系統(tǒng)的首選，許多專家甚至認為激光雷達應(yīng)該成為自動駕駛車輛的標配。
“激光雷達是自動駕駛車輛的關(guān)鍵傳感器，因為它能在各種條件下滿足車輛對精度和定位的需求，” nuTonomy 公司 CEO 艾格尼瑪解釋道，該公司正在新加坡測試自動駕駛汽車。不過，艾格尼瑪指出，如今激光雷達的體積、復(fù)雜度和成本正在阻礙其市場化的腳步。
眼下，大多數(shù)自動駕駛車輛都搭載 Velodyne 公司出品的 HDL-64E 激光雷達，該產(chǎn)品每秒能完成對視場中 220 萬個數(shù)據(jù)點的掃描，同時還能完成對 120 米范圍內(nèi)物體的定位，精度可達厘米級。
強悍是強悍，但是這樣一個傳感器的重量達到了 13千克 ，單價更是高達 8 萬美元（快能買輛特斯拉了）。
今年， Velodyne 又推出了新款激光雷達 VLP-32A ，其探測距離可覆蓋車輛周圍 200 米的范圍，重量卻只有輕巧的 600 克。最重要的是，如果能大規(guī)模量產(chǎn)，這款激光雷達的價格將降至 500 美元左右。雖然價格已經(jīng)大幅下滑，但對價格敏感性強的消費級市場來說，還是有些貴。
面對這一問題，大家紛紛獻計獻策，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界都在思考如何減小激光雷達的體積、簡化制造步驟并降低售價。
在今年年初的 CES 上，來自森尼維爾的 Quanergy Systems 公司就展示了一款專為自動駕駛車輛開發(fā)的固態(tài)激光雷達原型產(chǎn)品。該激光雷達利用光相控陣來散播激光脈沖，這樣一來整個系統(tǒng)就不用一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)了。 Quanergy 預(yù)計這款激光雷達的價格最低能降至 250 美元， 2017 年初就能投入使用。
與此同時，有兩家新創(chuàng)公司也在低成本激光雷達的道路上奮勇前進，它們的新系統(tǒng)預(yù)計將低至 100 美元，而且 2018 年就能正式面世。
此外，以色列的 Innoviz （高分辨率、廣視場）和荷蘭的 Innoluce （用微機電反射系統(tǒng)替代固態(tài)雷達）也都有各自的殺手锏。
低價激光雷達是不是自動駕駛汽車普及的關(guān)鍵因素？
（光學(xué)顯微照片顯示麻省理工學(xué)院的固體激光雷達，0.5毫米 6毫米的硅光子芯片與導(dǎo)向傳輸和接收相控陣天線和芯片上的鍺探測器。圖片來源：Christopher V. Poulton）
其實要說最近能讓人眼前一亮激光雷達系統(tǒng)，還得數(shù)麻省理工的解決方案。該方案隸屬于美國國防部高級研究計劃局的電子光子異質(zhì)集成項目，麻省理工的研究人員利用硅光子學(xué)將激光雷達系統(tǒng)壓縮成了一個 0.5-6 毫米大小的芯片。雖然麻省理工的原型產(chǎn)品視場只有幾米，但未來擴展到一百米并不困難，最重要的是該芯片單價只有 10 美元。
市場對小型化、低成本固態(tài)激光雷達需求量大得驚人，單單是今年 8 月， Quanergy 就拿到了 9000 萬美元的投資，其估值也順利達到15.9億美元。此外，福特和百度則聯(lián)手為 Velodyne 注資 1.5 億美元。廠商們投入巨資就是為了在未來幾年內(nèi)拿出售價 100 美元左右的激光雷達解決方案。
除了汽車產(chǎn)業(yè)這個大金主，未來小型化、低成本激光雷達還能造福多個產(chǎn)業(yè)。如果將它們?nèi)诤线M智能手機，就能獲得高精度的動作識別能力，徹底改變我們的交互方式。
此外，將激光雷達植入機器人的手指，也能讓它們在工作時更加靈活。在無人機領(lǐng)域，它還能提高產(chǎn)品的避障能力并幫無人機安全完成包裹遞送任務(wù)。
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