激光雷达成功“破圈” 今年站上了风口

玉弘 2020-12-30 10:02:18

马斯克说过“激光雷达是傻子的玩意,任何人用激光雷达都注定失败”。


但就目前为止,L3级自动驾驶方案主要有两种,一种是以特斯拉为代表的采用毫米波雷达+计算机视觉算法的视觉方案派,另一种则是以奥迪A8为代表的采用更加昂贵的激光雷达的方案。


激光雷达、毫米波雷达和摄像头被视为是智能网联汽车的三大关键部件。要想真正实现自动驾驶,所有汽车都要装激光雷达。


激光雷达成功“破圈” 今年站上了风口


最近的一个新闻就是12月21号华为发布了达到车规级验证的96线激光雷达,与此同时,华为前脚发布了激光雷达新品,后脚产品就有了落地车型。


同是12月22日,北汽的高端新能源品牌极狐ARCFOX宣布,其最新款产品HBT车型将成为全球首个搭载华为激光雷达的车型,HBT新车将搭载3颗96线激光雷达。此前何小鹏也在广州车展上宣布2021年推出全球首款搭载激光雷达的量产智能汽车。


"分辨率高、测量精度高、距离远并且拥有良好的稳定性和鲁棒性"等特点的激光雷达则获得了越来越多自动驾驶厂商的青睐,以及更多科技公司的大举投入,激光雷达已经到了爆发前夜。


激光雷达成功“破圈” 今年站上了风口


激光雷达是如何“看”的?


激光雷达的原理简单来讲就是激光雷达的发射器发射出一束激光,激光光束遇到物体后,经过漫反射返回至激光接收器,雷达模块根据发送和接收信号的时间间隔乘以光速,再除以二,即可计算出发射器与物体的距离。同时,反馈回来的轮廓信息组成所谓的"点云"并绘制出三维环境地图,精度可达到厘米级。


目前激光雷达主要分类分为机械式激光雷达和固态激光雷达,而机械式激光雷达则成为了目前的主流应用,其主要分为1线,4线,8线,16线,32线,64线,128线等等,竖向排列线束越多,扫描密度越大,激光雷达的性能就越高,当然价格也就越贵。


但是由于传统的机械激光雷达结构复杂,体积大,成本高的原因,想实现大规模量产变得十分困难,市面上亟需一个产品进行代替,这就是前文提到的固态激光雷达。


相对于毫米波雷达,激光雷达的优势显而易见。如远距小障碍物,毫米波雷达的角分辨率不够,摄像头对远端的通用障碍物识别不够,而这种场景下激光雷达就可能及时识别。


针对中国道路上常见的近距离加塞场景,毫米波雷达的角分辨率不够,摄像头通常来说需累计多帧,需要几百毫秒才可以确认加塞,而激光雷达由于精确的角度测量能力和轮廓测量能力,可以2-3帧确认加塞,百毫秒内做出判断。


关于固态激光雷达,区别于机械式激光雷达,不具备如上图所示的机械旋转部件,主要通过主要依靠电子部件来控制激光发射角度,所以结构简单,成本更低。但相对于机械式激光雷达的缺点在于扫描角度有限,并且由于整体扫描,会受到一定范围周围环境的光噪污染,相对测量精度较低。


低价激光雷达在路上了


对于激光雷达来说,首先第一点也是最重要的一点,便是成本可控,我们可以看到,像谷歌、Waymo等无人驾驶测试车辆均采用了激光雷达,当然为了获取数据无可厚非。并且在测试车上安装多少线的激光雷达都可以,甚至为了测试更精确,往往都是64线、128线起步。


当然,激光雷达也不是完美的,它最大的槽点就是昂贵的价格。当时用在赛车上的 Velodyne 64 线激光雷达价格高达 7.5 万美元。直到近一两年,它则开发出了体积更小、价格更便宜的 32 线和 16 线产品,不过最低价格也得 7999 美元。去年年末,Velodyne 还推出了全新 128 线激光雷达,虽然性能异常强悍,但价格却从未公布过。


但如果需要在量产车上搭载,那么成本更低的固态激光雷达就成为了更好的方案。


相较于传统的机械式激光雷达,固态雷达结构上最大的特点便是没有了旋转部件,个头相对较小,而且成本相对于上万美元的机械式激光雷达能够大幅缩减,这是能实现量产的重要因素之一。


有消息称华为的96线激光雷达价格将控制到200美元以内,相比传统机械式激光雷达成本要低了10倍。


而除了华为,目前从中国方面来看在固态激光雷达赛道上,还有禾赛、速腾聚创、大疆投资的Livox、镭神、innovusion等公司。国外则有英特尔、Quanergy、Ibeo等企业加速投入。


其中,禾赛的激光雷达被百度、Cruise、Nuro、Zoox等自动驾驶公司采用,速腾聚创的激光雷达也有被一汽集团、AutoX等国内外厂商所采用。车企方面,已经明确将在未来搭载激光雷达的车企有极狐、小鹏、长安、蔚来、宝马等。


激光雷达技术路线百家争鸣,这个市场还处于爆发早期阶段。据Velodyne,到2022年其市场规模将超120亿美元,激光雷达的装车量将迎来指数级的增长。站在2020年末,众多车企将在明年“上车”,技术更新变革,以后的应用场景或许会突破现在我们的想象。


来源:E车汇

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