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激光雷达在自动驾驶上目前依然不可替代 如何落地成竞争重点

2019-12-27 14:12 次阅读

电动化、智能化、联网化是汽车行业未来的技术进化趋势,自动驾驶将重新定义汽车产业规则。华为英特尔等科技巨头纷纷进军自动驾驶的必备且昂贵的激光雷达领域。

激光雷达在自动驾驶上目前依然不可替代

目前大部分开发高级自动驾驶解决方案的公司都采用激光雷达作为关键传感器之一。就自动驾驶的不同级别而言,大多L2车辆都有望配备激光雷达,而从现实来看激光雷达对于L3-L5又是必不可少的,对于L3以上的自动驾驶,必须使用激光雷达。

由于激光雷达探测精度高、探测范围广、稳定性强,可以对周围环境进行实时的3D建模,为决策层提供机动车、非机动车、行人等的方位、距离、速度、运动方向及流量等道路数据,帮助自动驾驶汽车精准识别道路上的目标属性。

L3及以上的自动驾驶,由于需要系统与人类驾驶员共享、甚至完全掌握车辆的控制权,就必须具备堪比人类驾驶员甚至超越人类的环境感知能力,而目前来看,仅仅依靠毫米波雷达和摄像头还达不到这个要求。

激光雷达在自动驾驶上目前依然不可替代 如何落地成竞争重点

摄像头虽然在识别道路、车辆、行人以及红绿灯等环境信息方面,拥有较为出色的表现,但在强光、雨雪、大雾等恶劣环境下,识别精度很容易受到影响,此前特斯拉发生的致命事故就是一个很好的例子。

激光雷达之于自动驾驶的重要意义远不止于此。通过激光雷达实时进行道路特征提取,并与高精度地图中标志点的相对空间坐标信息进行匹配,还可以帮助车辆进行高精定位,而这对于自动驾驶汽车也尤为关键。因为自动驾驶汽车只有准确地知道“我在哪儿”,才能获得更加安全的行驶路线。

正是基于对自动驾驶的重要意义,据相关预测数据显示,随着L3+自动驾驶汽车在未来几年逐渐落地,激光雷达市场也将迎来快速发展,到2026年,预计车载激光雷达的市场规模将超过100亿元,如果加上特定场景下的应用,其最终市值甚至将远超这一预估量。

因此,多家公司进入了激光雷达市场,且增长迅速,激光雷达的热度还可以通过资本市场的反应看得出来,多家初创公司已实现了多轮融资。

华为:进军激光雷达研发领域

在今年世界智能网联汽车大会高峰论坛上,华为轮值董事长徐直军明确表示华为将利用其光电子技术开发激光雷达,解决激光雷达面临的成本问题与性能问题。

华为将打造三个平台:MDC智能驾驶平台、智能座舱平台、智能电动平台,在MDC智能驾驶平台生态下,华为还将开发毫米波雷达以及激光雷达。也就是说,雷达是华为MDC智能驾驶平台生态的重要组成,激光雷达服务其L4以上自动驾驶业务。

华为的入局对现有市场参与者将是重要的挑战,但是作为一个实力强劲的入局者,对国内整体车载雷达市场的发展是极为有利的,将助力国内汽车企业摆脱核心部件的限制,增加在智能网联汽车领域的话语权。

激光雷达精度高,成像能力强,行业普遍认为是高级别自动驾驶的必需元件,至今仍是扼住产业咽喉的元器件。目前的激光雷达技术挑战大,成本也居高不下,华为入场或许能给行业带来新气象。

由激光雷达等元器件构成的传感器生态,加上智能驾驶应用生态,加上一个MDC智能驾驶平台,再加上各种执行部件,这就是华为智能驾驶方面的发展方向。

在智能座舱方面,华为希望基于智能手机麒麟芯片加上鸿蒙操作系统,打造一个CDC智能座舱平台。未来,汽车将直接连接智能终端的硬件生态、软件生态、应用生态。

在智能电动方面,这方面的内容有VDC整车控制平台和mPower多形态电驱、充电及电池管理系统。

华为瞄准的是L4以上级别自动驾驶,并且选择“激光雷达+高精度地图”技术路线,与Waymo最为接近,由此也不难理解其研发激光雷达的业务逻辑。

英特尔:RealSenseL515激光雷达摄像头

英特尔近日正式发布了一款特殊产品“RealSenseL515”,号称全球体积最小、能效最高的高分辨率激光雷达摄像头。

它能够在自动驾驶汽车和机器人等领域发挥作用,可通过快速的激光扫描和测量光线反射回来所需的时间,帮助紧凑型智能设备准确扫描和创建周围世界的3D点状云图。

激光雷达传感器和RGB相机都可以每秒最多记录30帧,尽管分辨率不同(1024x768深度分辨率,最高1920x1080RGB分辨率)。激光雷达传感器的视场大约垂直70度,水平55度,每秒可捕获多达2300万个深度点。

此外,光子到深度延迟仅为4毫秒,对于自主式应用具备极快的响应速度,同时利用视觉处理器尽可能消除运动模糊和残影,可快速、精确地捕捉高速场景。

预计该产品可在物流行业发挥重要的作用,比如借助RealSenseL515紫宗跟踪库存、并对产品展开精确的体积测量,其它应用包括3D扫描、零售、医疗保健和机器人技术。

RealSenseL515的直径只有61毫米,厚度也不过26毫米,重量区区100克,异常小巧,可以集成于智能硬件,也可以安装在手持设备上移动使用,而且配有英特尔自研的MEMS微振镜系统,能让激光以较低的功率进行扫描。

L515是基于所谓的固态激光雷达技术,传统的激光雷达传感器在车轴上旋转,这样他们就可以看到不同的方向,而英特尔的相机使用的是微机电反射镜,这种反射镜所需的空间和电能要小得多才能分散光线,从而达到同样的效果。

激光雷达传感器通过用激光照射目标并测量反射光来测量到目标的距离,从历史上看就不是英特尔的工作范围。

但随着RealSense激光雷达深度相机的推出,这种情况发生了变化,该产品系列将固态激光雷达技术整合到旨在测量深度的相机中,该产品系列已经开始。

英特尔L515所提供的全面感知在物流行业中具有强大的商业价值,特别是对于希望通过产品的体积测量实现自动化库存管理的公司而言,其他应用程序可能会在3D扫描,医疗保健,零售,机器人技术等中找到。

激光雷达是寡头的游戏

特斯拉CEO马斯克有个著名的反激光雷达论调,认为“激光雷达完全是徒劳无功的工作,那些依赖雷达的公司终将走向灭亡。”然而绝大多数企业更看好激光雷达的发展,只是昂贵成本阻碍了其商业化进程。

谷歌曾于2012年公开其无人车成本为15万美元,其中Velodyne64线激光雷达价格高达7.5万美元,占整车成本一半,是最贵的元器件。与价格相对应的是激光雷达对于自动驾驶的重要作用,是直接影响感知和定位准确性的核心零部件。

华为入局之后,将有望打破旧有的外国主导激光雷达的格局,目前北美占据整个市场收入的45%左右,欧洲占据33%市场份额。

这块市场的容量之大,令人咂舌。前瞻产业研究院测算,2017年,全球激光雷达行业市场规模约在16.5亿美元左右,预计到2022年全球激光雷达市场规模将超过52亿美元。

作为自动驾驶的核心传感器,车载雷达至今仍是扼住产业咽喉的元器件。拥有强大研发实力的华为明确宣布入场,无疑是一利好消息,有利于增强中国车载雷达企业话语权,也将一定程度塑成国内车载雷达行业的“鲶鱼效应”。但华为并没有提供具体的产品开发时间表。

结尾:

那么,在未来,如何将激光雷达变成落地、成熟的产品,减少成本,便成为国内外当下激光雷达传感器技术的竞争重点。

同时,在未来,随着5G技术发展,传感器核心技术走向态势将会由大平台、大生态主导,并从单点突破向系统化、体系化的协同创新转变。
       责任编辑:wv

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