“超级传感冰球”LiDAR：无人驾驶不可或缺的宝贝
2016-06-02 10:23:12   来源：36氪   评论：0   点击：

现在做无人驾驶主要两种解决方案，一种是采用激光雷达解决方案，车顶的元器件称之为 LiDAR，采用这种方案的有Google、百度、Uber，不过这种方案较贵，例如Google在其无人车原型中使用的Velodyne雷达售价就为7万美金。因此，另有其他厂商采用了低成本解决方案，例如在车前车后各部署毫米波雷达和用于ADAS功能的摄像头。

这两种解决方案各有优势：LiDAR，类似于鲸鱼声呐、或是蝙蝠的发声器官，其原理是通过获取 “光脉冲打在物体上并反射回到接收器的传播时间”，再根据光速已知的原理，将传播时间转换称LiDAR据测量物的距离。也就是说，LiDAR在测距的精确性上很有优势。而采用 “毫米波+ADAS” 的视觉解决方案，对于物体的精确识别、色彩等等，可以更直接地捕捉。其实视觉解决方案对近处的距离识别也颇为精准，例如我们的眼睛可以轻易的辨认出近处物体的景深。但总的来说，在较远情况下，搭配LiDAR可以产生更好的效果。

问题的核心在于，LiDAR成本的实质性降低。

近日，36氪就LiDAR的成本、制造以及未来发展一事采访到了Velodyne LiDAR亚太区总监翁炜。

Velodyne最初成立于1983年，至今已有有30多年的历史。Velodyne自1983年发明了以音波测距方式高增益伺服控制系统，以降低及限制扬声器输出所产生的失真。到了2005年，它发明了激光雷达。

2005年，Velodyne创始人David Hall利用立体视觉技术参与2004到2005年DARPA (国防高等研究计划署)无人驾驶汽车挑战赛之后，最初没有人能够完成任务，2006年，David Hall发明了可以旋转360度的64线的激光雷达。到了2007年 的DARPA挑战赛，作为供应方的Velodyne就不能亲自参加比赛了，不过在完赛的七支车队当中，六支都用的是Velodyne改进的64线的激光雷达。

翁炜告诉我，Velodyne目前已经量产销售的激光雷达有三款：分别为HDL-64E(64 线)、HDL-32E(32 线)、VLP-16(16 线)。谷歌、百度、Uber等无人驾驶汽车多在使用其64线产品。

在现场我见到了翁炜带来的Velodyne VLP-16雷达，他向我解释了VLP-16的意思，即前面的字母即Velodyne LiDAR Puck的缩写，16代表这是一个16线雷达。这款雷达主要用于无人机，严格来说并不应用于汽车领域。

据了解，Velodyne 64线最早用于地图及相关行业，32线主要用于固定翼无人机。翁炜告诉我，在过去几年，Velodyne LiDAR的主要订单来自地图行业、机器人行业，以及安保行业。以安保为例，Velodyne可以通过观察人群的流向，来发现异动。

不过，随着无人驾驶的概念在近年的升温，他表示汽车行业未来将成为一大需求来源。比如，在今年1月份举行的拉斯维加斯CES展上，福特就已在其第三代自动驾驶车型上使用了Velodyne最新的激光雷达测距传感器(LiDAR)——固态混合超级传感器(SH Ultra PUCK™ Auto)，之所以叫这个名字，是因为它的形状及大小类似冰球而被称作 “超级传感冰球”。

这款固态混合超级传感器的感应距离可以达到200米，是专为汽车设计、能够处理各种驾驶情境的LiDAR传感器。固态混合超级传感器可以放置在车辆外后视镜等位置，这样，福特新型Fusion混合动力自动驾驶车型上所需的LiDAR传感器数量可以从4个减至2个，同时 “超级传感冰球” 还可以收集到同样量级的有效数据。

翁炜告诉我，简单说，这款SH Ultra PUCK™ Auto是在适用于无人机的VLP-16 的基础上，不改变其体积，而只增加其线束改造出来的。翁炜称，LiDAR进行物体扫描的时候，是采用作为 “感知系统的硬件 + 计算功能的软件” 做成，增加激光线数后，可以减轻软件的计算负担。

那么，这个线数是具体什么结构呢?

翁炜称，硬件内部的每一条线都有一对激光发射器和接收器组成，其以20圈每秒的速度旋转，放出的激光要达到100米至200米的距离，而为保证精确测距，需要保证激光在完成这100-200米的路程后，刚好能让发射出去的激光要被成对的接收器收到。

另外，为了保证人眼安全，Velodyne的激光雷达发射的激光线束是采用了人眼安全1级激光，平时对肉眼不可见，不过如果你采用和激光频率接近的硬件拍摄Velodyne的这款雷达，是可以看见激光线束的。

上面说到，LiDAR要做到商用，价格要做到实质性降低，目前，Velodyne的产品线价格区间大致是，64线8万美元、32线4万美元，上面用于无人机的VLP-16约为8000美元。在今年1月份拉斯维加斯上展出的SH Ultra PUCK™ Auto尚处于概念机阶段，没有大规模量产。而Velodyne LiDAR价格之所以居高不下，是因为目前其机器都是采用手工制作，要保证激光的发射和接收不出差错，手工组装和调校普遍耗时。

翁炜告诉36氪，目前他已与国内某大型代工厂商取得联系，双方已经达成初步代工意向，而这有望在未来将其车载产品的价格降低到500美元。

翁炜透露，目前Velodyne也已经与车厂建立了合作关系，车厂会对Velodyne的新品进行测试，预计Velodyne在2017年将会推出迭代版本，并在2018年第四季度推出芯片级的产品(期望做到500美元)，并最终投放在2020年的车型上。