隨著自動駕駛汽車產(chǎn)業(yè)的興起，激光雷達(dá)的發(fā)展也受到了業(yè)界的關(guān)注。近年來，激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀如何？未來趨勢怎樣？
近日，在集邦咨詢、VehicleTrend車勢主辦，北京中汽四方公司協(xié)辦的2017全球智能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢高峰論壇上，Quanergy業(yè)務(wù)發(fā)展高級總監(jiān)亞太區(qū)負(fù)責(zé)人湯勁松先生針對激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)給出了自己的見解。
▲湯勁松在做激光雷達(dá)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析的演講
環(huán)境感知：激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)化的挑戰(zhàn)
▲茶歇期間與現(xiàn)場觀眾交流
湯勁松認(rèn)為，環(huán)境感知是一個(gè)朝向激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)化、商品化的特別重大的挑戰(zhàn)，Quanergy已經(jīng)看到了未來的路徑。
環(huán)境感知有很多的路徑。包括：機(jī)械激光雷達(dá)、基于激光相控陣的全固態(tài)的激光雷達(dá)以及混合固態(tài)雷達(dá)。湯勁松認(rèn)為，高精地圖和高精度定位也都離不開環(huán)境感知。
同時(shí)，激光雷達(dá)也離不開環(huán)境感知。“汽車避障僅靠高精度地圖和車聯(lián)網(wǎng)是不夠的，因?yàn)樽詣玉{駛汽車需要做決策，環(huán)境感知對決策十分重要。因此，在自動駕駛汽車中，除了高精度地圖和車聯(lián)網(wǎng)之外，環(huán)境感知也必不可少。”
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)化要滿足什么條件？
湯勁松還談到，不管用什么技術(shù)路徑，要實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)化，都必須滿足可靠性、降低成本、高精度、角度分辨率、數(shù)據(jù)量等條件。
可靠性。為保證自動駕駛汽車上路的安全性，L4級別的汽車需要有一定量的冗余，L3級別的汽車也要有一定的保障或者相互的驗(yàn)證。湯勁松表示，“即便是以攝像頭為主的算法，也需要一定程度的論證。強(qiáng)光、夜晚等環(huán)境下的驗(yàn)證，要保證最高的可靠性。”
湯勁松指出，自動駕駛技術(shù)的發(fā)展沒有中間路徑，因?yàn)檫@里面牽扯到很復(fù)雜的因素。“任何技術(shù)都會有不確定性。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有循序漸進(jìn)的特點(diǎn)，不可能從1直接發(fā)展到10。”
“也許大家認(rèn)為，對自動駕駛而言L2、L3、L4都很危險(xiǎn)。谷歌說要做技術(shù)駕駛，它的路徑是從L1直接跳到L5。但是，產(chǎn)業(yè)從來都不是這么走的。不論是計(jì)算機(jī)還是芯片，其發(fā)展都是循序漸進(jìn)過渡的。”他補(bǔ)充說：“谷歌的樣車裝配了各種傳感器，一輛樣車的成本高達(dá)幾十萬到一百萬美金，在功能上的確是實(shí)現(xiàn)了L5的水平，可這只是樣車。從L1直接跳到L5，我們認(rèn)為不可能。”
低成本。當(dāng)前，激光雷達(dá)的成本過高，導(dǎo)致自動駕駛汽車的造價(jià)十分昂貴。湯勁松一再強(qiáng)調(diào)：“其實(shí)，無論什么路徑，能做到多少線，降低成本是最重要的。”
高精度。車用激光雷達(dá)的精度應(yīng)該是厘米級的。其精度要在±3厘米之間。他說：“深度攝像頭存在10%的精度誤差，100米的距離有10米的誤差，這是不可行的。對車用激光雷達(dá)而言厘米級的精度是必須的，否則不能會車，也不敢超車和并道。”
▲湯勁松介紹8線激光雷達(dá)M8
角度分辨率也很重要，它決定了自動駕駛汽車的橫向行駛是否安全可靠。
湯勁松以8線激光雷達(dá)與16線激光雷達(dá)產(chǎn)品作對比，“近距離時(shí)（10米范圍內(nèi)），16線有很密的感知，8線僅是把人感知出來而已?？墒牵嚯x遠(yuǎn)了以后，8線與16連的差別不大。因此，多線激光雷達(dá)的優(yōu)勢更多是體現(xiàn)在近距離探測上，遠(yuǎn)距離探測，即使是多線，優(yōu)勢也不明顯。”
據(jù)介紹，在8線激光雷達(dá)中總有一條線是平射的。遠(yuǎn)距離時(shí)，只有那條平射的線繼續(xù)起著作用。這樣，激光雷達(dá)只能感測到物體橫向有多寬，卻不能感測到那個(gè)物體縱向有多高。
湯勁松認(rèn)為，以上問題將來需要技術(shù)路徑解決。否則，任何技術(shù)路徑都是死路，這正是激光雷達(dá)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
還有數(shù)據(jù)量的問題。沒有足夠的數(shù)據(jù)量和角度分辨率，不能做決策，也很難做計(jì)算，即便是英偉達(dá)的DrivePX也需要數(shù)據(jù)。
▲裝配8線激光雷達(dá)M8的自動駕駛汽車穿過金門大橋
湯勁松介紹說，8線激光雷達(dá)M8裝配在車上，10分鐘可通過金門橋。“雖然是8線的，可是我們的數(shù)據(jù)量很大，一秒鐘0.5個(gè)百萬點(diǎn)，基本上能夠把橋梁的所有的細(xì)節(jié)以厘米級的精度建模下來。”
這表明，自動駕駛汽車對激光雷達(dá)的要求很高，不僅要數(shù)據(jù)可靠、性能好，還要分辨率高……他還補(bǔ)充：“還有，縱向應(yīng)該是多少線？該問題在將來還牽扯到產(chǎn)業(yè)化。”
另外，激光雷達(dá)還要滿足防水、防震、防磁、防熱、防冷、防塵等條件，并可用于嚴(yán)酷的環(huán)境。
高性能激光雷達(dá)的應(yīng)用
▲Quanergy M8激光雷達(dá)產(chǎn)品
滿足以上條件的激光雷達(dá)，不僅在自動駕駛汽車上有應(yīng)用，還在高精度地圖的采集和電力線巡檢上有應(yīng)用。
地圖采集車制作的高精度地圖可達(dá)到厘米級的精度，再加上有強(qiáng)度信息，可讓反光線的數(shù)據(jù)能夠回來，制作地圖時(shí)，連左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、樹葉都能看得很清楚。
過去，做城市建模要花費(fèi)較長時(shí)間和較大精力?，F(xiàn)在，只需用裝配激光雷達(dá)的車子上街上走一趟，其收集的信息十分精準(zhǔn)，街上的管道、線路、廣告牌、地鐵的位置可精確到厘米。
把激光雷達(dá)裝載在無人機(jī)上，可進(jìn)行電力線巡檢。據(jù)湯勁松介紹，目前，中國一些省市的電力線巡檢即是采用裝載激光雷達(dá)的無人機(jī)。不過，電力線巡檢對激光雷達(dá)的性能要求較高，要滿足高性能、高分辨率。
全固態(tài)激光雷達(dá)是唯一方向
全固態(tài)的激光雷達(dá)是完全基于芯片，由軟件控制。全固態(tài)激光雷達(dá)與英偉達(dá)的自動駕駛平臺很容易結(jié)合，甚至能整合在一起。
“這是未來最大的選項(xiàng)，期間可能會面臨許多挑戰(zhàn)。成本、性能以及縱向分辨率問題，都是挑戰(zhàn)。雖然Quanergy激光雷達(dá)產(chǎn)品目前還未能完全滿足條件，但是我們的路徑已經(jīng)非常清晰了。”
據(jù)湯勁松介紹，Quanergy還做了1線的固態(tài)激光雷達(dá)。他表示，在某些環(huán)境下對激光雷達(dá)的要求不見得很高，比如：路牙識別、盲區(qū)識別等。1線的固態(tài)激光雷達(dá)極大降低了成本，Quanergy相信這是汽車廠商非常需要的產(chǎn)品。目前，Quanergy 1線固態(tài)激光雷達(dá)的樣品已經(jīng)出來。
湯勁松總結(jié) ：激光雷達(dá)量產(chǎn)化，固態(tài)激光雷達(dá)是唯一的方向。當(dāng)然，期間也會充滿挑戰(zhàn)和不確定性。不過，其路徑已經(jīng)十分清晰，關(guān)鍵技術(shù)也得到基本解決。當(dāng)前，Quanergy也在迭代過程中，下一步是與整車廠以及類似英偉達(dá)這樣的合作伙伴一起來推動。
本文是VehicleTrend車勢根據(jù)2017全球智能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢高峰論壇演講嘉賓發(fā)言整理而成。文章內(nèi)容不代表VehicleTrend車勢（www.vehicle-trend.com）立場。
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