j激光雷達(dá)進(jìn)化之路 - 激光雷達(dá)激烈戰(zhàn),Velodyne推新款128線激光雷達(dá)傳感器

　　進(jìn)化之路

　　在機(jī)械式激光雷達(dá)上，Velodyne 確實(shí)取得了長足的進(jìn)步。在 Magney 看來，“Velodyne 在激光雷達(dá)上絕對是業(yè)界當(dāng)之無愧的一哥，不過它的市場偏向開發(fā)者，而這些人對產(chǎn)品售價(jià)并不敏感?！?/p>

　　Magney 指出，“雖然 360 度激光掃描在開發(fā)和繪制高清地圖時(shí)必不可少，但對量產(chǎn)車來說，稍小的視場（FOV）并非不可接受。就拿新款?yuàn)W迪 A8 來說，它就用了法雷奧 Scala 組件，這款前置設(shè)備就是可以產(chǎn)生目標(biāo)數(shù)據(jù)的智能激光雷達(dá)。

　　Magney 相信，雖然 Velodyne 主打高端市場，但適當(dāng)推出幾款低成本激光雷達(dá)設(shè)備能幫它們打通走向量產(chǎn)車的大道。

　　“法雷奧的設(shè)備就是最好的例子，而 Quanergy 和 Pioneer 也宣稱掌握了類似技術(shù)。”他解釋道?！斑@些設(shè)備只賣幾百美元，此外市場上還涌現(xiàn)了許多不到 100 美元的廉價(jià)產(chǎn)品。不過，由于分辨率較低，它們的能力有限?！?/p>

　　關(guān)于未來的激光雷達(dá)技術(shù)，IHS 的 Kona 有以下理解，他認(rèn)為技術(shù)的發(fā)展將分成三個(gè)階段逐級(jí)進(jìn)化：

　　第一階段是機(jī)械掃描，我們就處在這個(gè)階段；

　　第二階段則為固態(tài)掃描（2020 年量產(chǎn)），

　　第三階段激光雷達(dá)則會(huì)進(jìn)化到純固態(tài)形式（2020 年以后）。

　　不同類型激光雷達(dá)的對比

　　如上表所示，純固態(tài)激光雷達(dá)有不同的類型，包括基礎(chǔ) Flash，高分辨率 Flash，光學(xué)相控陣和調(diào)頻連續(xù)波等?；A(chǔ) Flash 已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段，成了許多 ADAS 系統(tǒng)標(biāo)配，而其他類型的純固態(tài)激光雷達(dá)則還在研發(fā)當(dāng)中。

　　需要注意的是，激光雷達(dá)公司非常精明，沒人愿意將雞蛋放在一個(gè)籃子里。就拿 Velodyne 和法雷奧來說，它們都在同時(shí)推進(jìn)機(jī)械式和純固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)。

　　Kona 還指出，不同的場景需要搭配不同的激光雷達(dá)。如果主要側(cè)重高速駕駛，那么視場較窄的遠(yuǎn)程激光雷達(dá)就是最佳選擇。如果側(cè)重城市駕駛，那么視場寬度就成了關(guān)鍵問題，否則它可能無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)街角的行人。

　　除此之外，大陸和法雷奧旗下還有固態(tài) Flash 激光雷達(dá)。不過，這些產(chǎn)品售價(jià)僅為百元（美元）級(jí)別，分辨率和探測距離都較為有限。

　　類似 Velodyne、lbeo 和法雷奧等公司也能提供高分辨率的360 度機(jī)械式激光雷達(dá)，至于價(jià)格（Velodyne 的產(chǎn)品售價(jià)高達(dá) 8 千美元）和體積，就不太適合普通車輛。同時(shí)，由于機(jī)械式激光雷達(dá)裝載了大量可動(dòng)部件，因此它們?nèi)菀资艿杰囕v振動(dòng)的影響。

　　汽車廠商們想要什么？

　　Velodyne 公布的 VLS-128 目標(biāo)分類能力可謂一石激起千層浪，業(yè)內(nèi)人士開始不禁思考起自動(dòng)駕駛汽車的未來。最終它們是會(huì)擁抱中央融合架構(gòu)？還是分布式傳感器處理模型？

　　在接受采訪時(shí)，Velodyne 公司 CTO 稱，許多汽車廠商和一級(jí)供應(yīng)商都在尋找能對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以增強(qiáng)目標(biāo)分類能力的智能激光雷達(dá)。不過現(xiàn)在，汽車廠商不得不將攝像頭和激光雷達(dá)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，畢竟所謂的智能激光雷達(dá)還躺在實(shí)驗(yàn)室里。未來，智能激光雷達(dá)的目標(biāo)是提供更高級(jí)別的信息，包括目標(biāo)清單、定位和分類等。

　　對此，Magney 評論稱，“Velodyne 稱更高的分辨率有利于目標(biāo)分類，這就意味著一批輔助性傳感器可以光榮下崗了。畢竟只要掌握了合適的分類算法，就能得到你想要環(huán)境模型。在該用例下，就無需將激光雷達(dá) 的目標(biāo)數(shù)據(jù)與其他傳感器進(jìn)行融合?！?/p>

　　不過，對于 Velodyne 稱 VLS-128 是唯一可以完成目標(biāo)分類激光雷達(dá)的說法，Magney 表示不敢茍同。“市場上還有其他激光雷達(dá)也將分類算法塞進(jìn)了傳感器套裝，法雷奧的 Scala 就是最好的例子，雖然它只是前置設(shè)備，沒有 VLS-128 的 360 度視角?！盡agney 解釋道。

　　在被問到是否汽車行業(yè)較為偏愛分布式傳感器處理的道路時(shí)，Magney 干脆的回答稱“不是所有人都想要處理后的數(shù)據(jù)（經(jīng)過了加工）”。

　　他表示：“AI 的擁護(hù)者更偏愛原始數(shù)據(jù)，當(dāng)然混合型數(shù)據(jù)也不錯(cuò)，不過它還是會(huì)缺乏目標(biāo)數(shù)據(jù)?！?/p>

　　IHS 的 Kona 同意這一觀點(diǎn)，他表示：“這個(gè)問題沒有正確答案?！币恍┢噺S商已經(jīng)開始打造自己的自動(dòng)駕駛軟件算法了。“其中一些更偏愛激光雷達(dá)和其他傳感器搜集的原始數(shù)據(jù)，而非那些被加工過的。”

　　不過，那些沒有涉足算法開發(fā)的則更需要有目標(biāo)分類能力的激光雷達(dá)。

　　極端情況的解決方案？

　　在發(fā)布會(huì)新聞稿中，Velodyne 表示：“有了超遠(yuǎn)的探測距離和高分辨率數(shù)據(jù)，VLS-128 讓自動(dòng)駕駛汽車能通吃高速和城市駕駛的工況。同時(shí)，這款產(chǎn)品的誕生就是為了解決全自動(dòng)駕駛汽車在高速工況下會(huì)遇到的各種極端情況。此外，買家還可以此為基礎(chǔ)開發(fā)擴(kuò)展功能并在新環(huán)境下進(jìn)行更多測試?！?/p>

　　不過，激光雷達(dá)真的能解決“所有極端情況”嗎？VLS-128 真的不會(huì)把路上的塑料袋認(rèn)成硬物嗎？

　　Magney 指出，“雖然 VLS-128 開了 360 度的天眼，但在我看來，想解決所有極端情況這些數(shù)據(jù)還不夠。一些極端情況下遮擋物體的出現(xiàn)會(huì)讓傳感器喪失視覺?！?/p>

　　此外，Magney 也強(qiáng)調(diào)，“你必須清楚的一點(diǎn)是，解決極端情況主要靠預(yù)測軟件，而不是激光雷達(dá)數(shù)據(jù)本身。不過，如果能將激光雷達(dá)的精度與 AI 相結(jié)合，在解決各種極端情況時(shí)就能游刃有余了?！?/p>

　　Kona 同意該觀點(diǎn)，他認(rèn)為 Velodyne 夸下海口只是一種市場策略。

　　那么成本呢？

　　現(xiàn)在，Velodyne 還不愿透露 VLS-128 的成本，而此前 Velodyne 最便宜的產(chǎn)品 VLS-16 定價(jià)就高達(dá) 8000 美元）。

　　Magney 表示：“在我看來，成本是現(xiàn)階段激光雷達(dá)普及的最大障礙?！彪m然 Velodyne 并未公布新激光雷達(dá)的價(jià)格，但64 線產(chǎn)品都賣到 7.5 萬美元，128 線產(chǎn)品恐怕只會(huì)更貴，對量產(chǎn)車來說，這價(jià)格根本是天方夜譚。同時(shí)，他認(rèn)為雖然 VLS-128 性能強(qiáng)悍，但限于昂貴的售價(jià)，其應(yīng)用范圍較窄。

　　不過，Magney 并未排除 Velodyne成為商業(yè)車隊(duì)主要供應(yīng)商的可能性，未來自動(dòng)駕駛出租車和卡車應(yīng)該會(huì)有完全不同的盈利模型。

　　VLS-128 生產(chǎn)起來有多復(fù)雜？

　　在發(fā)布 VLS-128 的同時(shí)，Velodyne 再次談到了它對圣何塞工廠自動(dòng)生產(chǎn)線的投資。

　　Velodyne 信心十足的表示，2018 年圣何塞工廠就能年產(chǎn) 100 萬臺(tái)激光雷達(dá)。雖然它的生產(chǎn)計(jì)劃看起來挺可靠，但人們還是會(huì)心生疑問，激光雷達(dá)生產(chǎn)起來到底有多復(fù)雜？

　　VLS-128（右）和HDL-64（左）

　　“通常來說，制造機(jī)械掃描式激光雷達(dá)相當(dāng)有挑戰(zhàn)性。首先，需要將機(jī)械透鏡、電動(dòng)機(jī)和其它半導(dǎo)體元件整合進(jìn)一個(gè)模塊。其次，這個(gè)模塊必須能經(jīng)受住各種惡劣的環(huán)境（如振動(dòng)和極端氣溫等）?！盞ona 解釋道。不過，Velodyne 經(jīng)驗(yàn)豐富，它做這類工作已經(jīng)有十多年了，同許多汽車廠商都有過合作經(jīng)驗(yàn)。

　　Kona 猜測，Velodyne 可能會(huì)有激光雷達(dá)的制造專利（如激光定位和系統(tǒng)制造），同時(shí)它的專家團(tuán)隊(duì)在開發(fā)和制造上積累的經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)豐富，這也是它相對于其他供應(yīng)商的優(yōu)勢。

　　Velodyne CTO 還表示，Velodyne 正在設(shè)計(jì)自己的特定用途集成電路（ASIC），以便減少激光雷達(dá)內(nèi)部零部件的數(shù)量。過去幾年中，Velodyne 已經(jīng)有了巨大的進(jìn)步，32 線時(shí)代，Velodyne 的激光雷達(dá)還需要數(shù)千個(gè)零部件，但到了 VLS-128 這一代產(chǎn)品，零部件數(shù)量就縮減到了幾百個(gè)。

　　Kona 相信，半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步會(huì)讓制造變得越來越簡單?！癡elodyne 的零部件功能整合新方式和可大規(guī)模量產(chǎn)的半導(dǎo)體技術(shù)將大大提升它們的產(chǎn)能。”他說道。