為什么說(shuō)激光雷達(dá)限制了自動(dòng)駕駛的發(fā)展？

近兩年，自動(dòng)駕駛概念席卷汽車(chē)行業(yè)，軟件技術(shù)突飛猛進(jìn)，路程里程也屢創(chuàng)新高。然而行業(yè)的快速行進(jìn)卻正在遭遇硬件瓶頸——作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)核心硬件之一的激光雷達(dá)，因?yàn)槠涑杀靖甙?、產(chǎn)能受限，正在拖慢自動(dòng)駕駛的車(chē)輪。

在自動(dòng)駕駛業(yè)界，盡管有所爭(zhēng)議，主流仍認(rèn)為激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)駕駛最重要的部件。這種裝置通過(guò)主動(dòng)發(fā)射激光束，接收并計(jì)算反射的激光信號(hào)，以“點(diǎn)云”的形式對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行3D影像的繪制。許多自動(dòng)駕駛的測(cè)試車(chē)輛，包括谷歌、Uber、豐田旗下的，都高度依賴激光雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)在高精地圖上的定位，以及分辨行人和其他車(chē)輛。性能最好的激光雷達(dá)能夠在超過(guò)100米的距離達(dá)到厘米級(jí)的精度。

激光雷達(dá)形成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)

大多數(shù)超自動(dòng)駕駛商業(yè)化邁進(jìn)的公司都認(rèn)為激光雷達(dá)是必不可少的。（除了激進(jìn)的特斯拉，他們只使用攝像頭和雷達(dá)。）因?yàn)槔走_(dá)對(duì)細(xì)節(jié)的檢測(cè)能力不強(qiáng)，而相機(jī)在光線不足或者強(qiáng)光條件下又表現(xiàn)不佳。特斯拉去年的致死案例正是因?yàn)锳utopilot無(wú)法分辨反光的拖車(chē)和明亮的天空，導(dǎo)致Model S追尾拖車(chē)。豐田的副總裁萊恩（Ryan Eustice）稱，在更加保守、更安全的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中是否應(yīng)使用激光雷達(dá)，都仍然是“一個(gè)問(wèn)題”。

然而自動(dòng)駕駛的發(fā)展速度非?？?，這個(gè)新興行業(yè)正在面臨一個(gè)問(wèn)題——激光雷達(dá)拖后腿了。激光雷達(dá)此前是一門(mén)份額較小的生意，并且該技術(shù)也沒(méi)有成熟到可以讓幾百萬(wàn)輛車(chē)標(biāo)配。

如果我們看一下現(xiàn)在自動(dòng)駕駛的原型車(chē)，就能很輕易地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：激光雷達(dá)太笨重了。谷歌、Uber、豐田的測(cè)試車(chē)頭上都頂著這個(gè)巨大的、不停旋轉(zhuǎn)的玩意兒。

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除了體積的問(wèn)題，激光雷達(dá)還很昂貴，單個(gè)成本高達(dá)數(shù)千乃至數(shù)萬(wàn)美元。大多數(shù)測(cè)試車(chē)都安裝了多個(gè)激光雷達(dá)，盡管上路的測(cè)試車(chē)數(shù)量并不多，需求的滿足卻已經(jīng)成為一個(gè)問(wèn)題。The Information上周報(bào)道稱，激光雷達(dá)制造商的產(chǎn)能問(wèn)題讓下游的公司們不得不等上半年才能拿到產(chǎn)品。

這些或許可以部分解釋W(xué)aymo上個(gè)月對(duì)Uber提起的訴訟。Waymo稱其有證據(jù)表明，該公司前頂級(jí)工程師安東尼·萊萬(wàn)多斯基（Anthony Levandowski），在辭職創(chuàng)辦自動(dòng)駕駛卡車(chē)公司Otto之前，竊取了Waymo的激光雷達(dá)設(shè)計(jì)。

在筆者去年訪問(wèn)Otto時(shí)，Otto的聯(lián)合創(chuàng)始人Lior Ron告訴我，Otto的傳感器是自己制造的，因?yàn)槭忻嫔喜](méi)有能夠滿足18輪貨車(chē)使用需求的產(chǎn)品。而現(xiàn)在，Waymo說(shuō)Otto的技術(shù)其實(shí)是自己開(kāi)發(fā)的，Waymo的團(tuán)隊(duì)為了這一技術(shù)投入了數(shù)千萬(wàn)美元，實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)成本下降90%的同時(shí)性能還得到提升。

在Waymo的自動(dòng)駕駛商業(yè)化計(jì)劃中，更好的激光雷達(dá)是一個(gè)核心部分。該公司開(kāi)發(fā)了三款不同檢測(cè)范圍的激光雷達(dá)。Waymo還稱，今后還會(huì)將包含激光雷達(dá)的一系列重要技術(shù)授權(quán)給汽車(chē)制造商。

而Waymo也不是唯一一家花費(fèi)巨資來(lái)解決激光雷達(dá)問(wèn)題的公司。去年福特、百度共同向激光雷達(dá)領(lǐng)域的頭牌廠商Velodyne投資了1.5億美元。而后者正在硅谷的圣何塞建造一個(gè)大型工廠以擴(kuò)大產(chǎn)能，計(jì)劃從明年開(kāi)始生產(chǎn)激光雷達(dá)。

然而，自動(dòng)駕駛業(yè)界的許多人士認(rèn)為，激光雷達(dá)想要實(shí)用需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。Velodyne目前即致力于固態(tài)激光雷達(dá)，使得激光雷達(dá)無(wú)需旋轉(zhuǎn)就能讓激光束完成對(duì)道路的覆蓋（譯者注：Velodyne目前尚未推出完全意義上的固態(tài)激光雷達(dá)，其較接近此形態(tài)的產(chǎn)品為半固態(tài)激光雷達(dá)PUCK）。以固態(tài)形式工作的激光雷達(dá)會(huì)便宜很多，體積更小，更加堅(jiān)固耐用，因?yàn)樗鼪](méi)有需要驅(qū)動(dòng)雷達(dá)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部件。

Velodyne去年宣稱，他們的項(xiàng)目取得了突破，能夠讓激光雷達(dá)的價(jià)格達(dá)到50美元，但并未透露何時(shí)量產(chǎn)這一固態(tài)激光雷達(dá)。另一家專注于固態(tài)激光雷達(dá)，去年獲得了9000萬(wàn)美元融資的初創(chuàng)Quanergy，，則宣稱將于今年在馬薩諸塞的工廠開(kāi)始固態(tài)激光雷達(dá)的生產(chǎn) ，產(chǎn)品售價(jià)250美元，但其具體性能如何尚不清楚。汽車(chē)零部件供應(yīng)商大陸、法雷奧也在開(kāi)發(fā)類(lèi)似的技術(shù)，不過(guò)他們稱上市要到2或3年后。

包括福特和寶馬在內(nèi)的一批汽車(chē)制造商表示，他們希望在2021年讓自動(dòng)駕駛車(chē)輛上路。這些正在研發(fā)的激光雷達(dá)，將會(huì)極大地影響未來(lái)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛的性能、成本，以及外觀。

本文由智東西編譯