人類駕駛首先要用眼睛耳朵來感知周圍的環境,汽車自動駕駛也是一樣,它要用傳感器來感知周圍的環境。目前,隨著智能駕駛產業的繁榮,激光雷達傳感器市場已變得炙手可熱,有關激光雷達話題的討論也空前熱烈。據調研機構Yole預測,全球激光雷達市場應用規模將在2023年達到63億美元。
激光雷達與傳感器融合
隨著智能駕駛的不斷推進,車載傳感器數量正在快速增加。在未來自動駕駛感知領域,我們需要更安全、更可靠并且高性能的不同傳感器的融合,才能對我們的環境建立比較好比較可靠的感知,這里面就包括攝像頭、毫米波雷達以及激光雷達。
在這三種主要傳感器中,毫米波雷達的重要性毋庸置疑,除了便宜外,它可穿透塵霧、雨雪、不受惡劣天氣影響;攝像頭也不可代替,但攝像頭雖然有了形狀,但它是二維的,識別精確度不夠;激光雷達探測距離較遠,且能準確獲取物體的三維信息,辨識能力、測量能力較強,而毫米波雷達和單目攝像頭這兩個方面都有欠缺。不過,激光雷達也有其弱點所在,例如易受雨雪等極端天氣影響,但整體來看,其市場潛力依然可觀。
因此,從現實情況來看,不同傳感器有不同的優缺點,目前,沒有一種傳感器可以適用于任何使用環境。
例如,就L2級別自動駕駛而言,交通擁堵輔助、集成式自適應巡航以及高速公路輔助等常見的系統一般需要6個傳感器,典型的傳感器配置是五個雷達和一個攝像頭;升級到了L3、L4,例如HWP(高速公路自動駕駛)等方案,傳感器數量會增加到15個或者以上;而當進一步擴展到城市里面去做自動駕駛,他們所需要的傳感器數量會大于40個。目前,一些做城市自動駕駛出租車的公司,他們所用的傳感器數量一般也都會超過40個。
有一種說法,激光雷達是實現Level 3 和Level 4 自動駕駛等級的必要條件。對此,目前,行業內大部分專家都認為,要達到L3或者L3以上的自動駕駛,必須使用激光雷達。
激光雷達三大主流技術路線
既然激光雷達前景可期,那么,眼下,激光雷達主流的技術路線有哪些?對此,業內人士指出,在技術路線上,新興市場百家爭鳴,同時,也在快速優勝劣汰、去偽存真。如今,已可以非常清晰的看到,這一市場有三大主流技術路線:
掃描式雷達
目前,掃描式雷達解決方案是目前被批量使用的主流方案,但主要是用在商業車隊等場景中。究其原因,一是成本比較高很復雜,可靠性難以達到車規要求。二是不美觀,私家車不容易接受。
MEMS激光雷達
作為機械旋轉掃描式激光雷達的升級換代,MEMS激光雷達這一固態雷達,也被大量布局。業內人士認為,這一方案一定會走向量產,因為這是現在大多數廠家都會做的技術方案。并且,不同于掃描式雷達,MEMS固態激光雷達有可靠性和可制造性的優勢,會在乘用車中被量產。業內預測2020年就會有帶有這種雷達的乘用車宣布量產。
閃光式雷達(Flash Lidar)
這一類雷達現在的市面上并不太多,不是現在最主流的方案,但是做這個產品的公司都是大公司或創新性很強的公司,因為Flash Lidar對能量要求比較高,在技術上有很多的挑戰,但有它天然的優勢,即高分辨率和無時延。當然,Flash Lidar并不是要取代前兩種方案,而是一種補充技術,是一個新的技術方向。
據了解,近兩年,全球有超過8億美元資金被投入到激光雷達公司。相信在未來,有了資本的加持,科技和創新的力量不斷撬動原有的產業格局和產業形態,新興領域將會誕生出更多的機會。
關于激光雷達
LiDAR,是英文LIght Detection And Ranging的縮寫,中文名稱激光雷達。顧名思義,激光雷達是通過發射激光光束探測目標位置、速度等特征的雷達系統。激光雷達在短時間內向周圍環境發射大量光子,通過測量反射回來光子的飛行時間(TOF, Time of Flight),計算與周圍物體的距離。激光雷達可以在瞬間構建周圍環境的3D地圖,具有測量精度高、方向性好等優點。