業界爭相投資激光雷達

□本刊記者 黃耀鵬

業界爭相投資激光雷達

□本刊記者 黃耀鵬

如果低成本的激光雷達方案能達到同樣效果，將極大地推動無人駕駛進度，滲透率也會直線上升。

福特在馬克·菲爾茨的領導下，逐步從底特律趨近硅谷。單是在硅谷租下房子成立研發中心，并不能說明轉型“互聯網公司”的決心。福特最近兩年時間，90%的投資都轉向科技公司。與百度聯合向硅谷激光雷達公司Velodyne投資1.5億美元，是最新的動向。

Velodyne公司并非初創企業（已經成立34年），自從9年前研制激光雷達之后，首次大型融資就收獲豐厚。資金當然重要，更重要的是實現了汽車企業和科技企業更緊密的聯系，而非單純的采購供應關系。

雖然Velodyne總裁邁克·耶侖（Mike Jellen）聲稱和25家企業合作自動駕駛項目，但不可否認，谷歌和百度的無人駕駛項目，都使用了這家公司的64線激光雷達產品，才讓這家小公司在業界名聲大噪。

激光雷達為什么這么貴？

這種名為LiDAR的昂貴雷達，使用激光束探測目標，同時使用GPS定位自身，并使用慣性裝置（IMU）測量自身加速度和姿態等。實際上是三合一的高精度儀表。在民用領域，很多情況下IMU被移除或者廉價化。谷歌和百度采用的HDL-64E的LiDAR，就沒有IMU部件。

無人駕駛的LiDAR主要供應商只有Velodyne、Ibeo。HDL-64E型雷達目前價格7.5萬美元，通過64束激光360度水平、26.8度垂直掃描。每秒產生130萬數據點，相比而言6000美元的同類產品（只有16束激光，數據點每秒30萬個），前者顯然精度較高。

環境感知+導航定位方案，使激光雷達的識別能力和可靠性，遠遠超過現在量產車上普遍使用的攝像頭+毫米波雷達。但是，如果量產車裝這玩意兒未免太貴了。福特和百度寄希望于這筆錢能讓Velodyne研制出廉價版本，同時性能還說得過去。

目前各大公司買這種昂貴的激光雷達，只用于做試驗，定單量非常小。因此Velodyne公司仍然采用手工裝配的方式生產。這進一步推高了該產品的價格。如果定單成規模，單價有望大幅下跌。不過，這是雞生蛋蛋生雞的問題。到底是先降價，還是先有大定單？

降價才是生存之道

就目前而言，64束LiDAR成本主要花在2D激光掃描儀上（約占總成本的80%）。

如何攤低成本，又不讓探測精度下降到毫米波雷達的檔次？除了降低掃描束、提升生產規模外，也有公司嘗試使用固態激光器（無機械旋轉），以降低對昂貴激光掃描器的依賴。

今年年初在CES2016，福特發布的無人駕駛汽車，就采用了Velodyne公司的“混合固態”激光雷達。這種雷達成本在1000美元以下，體積比較小，無須架在車頂上，可以整合在車輛外觀中（仍然不能遮擋全視角），但是業界對成本是否能降到如此之低有懷疑，另外固態激光器不適用于大霧天氣。

如果低成本的激光雷達方案能達到同樣效果，將極大地推動無人駕駛進度，滲透率也會直線上升。

麥肯錫認為，無人駕駛解決方案成本達到2萬美金時，無人駕駛汽車將開始具有“像樣的”商業價值。如果性能堪用的激光雷達做到2000美金時，全球5%左右的汽車將成為無人駕駛或高度自動駕駛汽車，激光雷達的市場需求將達到110億美金。

豐田使用大陸集團廉價LiDAR

就是否使用激光雷達本身，業界也存在很大爭議。馬斯克堅持認為無人駕駛不需要LiDAR。

而德國零部件供應商采埃孚CEO斯特凡·索默，雖然避免直接批評特斯拉的攝像頭+單眼雷達方案，但強調依賴視覺信號的攝像頭并不能保證自動駕駛汽車高速行駛時的安全性。他認為，對于自動駕駛汽車，同時需要3種技術：圖像處理攝像、短距離雷達和激光雷達。他暗示，不配備激光雷達，將導致特殊情況下探測失敗，引發事故。原因在于，LiDAR可以在弱光條件下接收到障礙物的輪廓信息，普通攝像頭可能存在障礙。

大陸集團、豐田顯然贊同采埃孚的意見，它們都開始與激光雷達公司合作，尋求低成本方案。

德國大陸集團在去年夏天就聲稱開發出激光雷達+前視攝像頭的組合傳感器。這無疑是個創舉。它摒棄了昂貴的IMU模塊，加入廉價攝像頭。拋棄自身姿態的感知能力，注定了安裝這種傳感器的汽車，不會成為完全的自動駕駛車輛，但在較低層次的無人駕駛技術競爭中，具備商業價值。

豐田在緊湊車型配備的主動安全系統選裝包中，納入了大陸集團這款新型激光雷達，擁有了預碰撞安全系統（PCS）、車道偏離預警系統（LDA）以及自適應遠光燈控制系統（AHB）3項主動安全技術。盡管大陸日本分公司和豐田都沒有談及該套裝成本，但安裝在廉價車型上的系統，價格不可能太高。顯然，大陸力圖讓CMOS紅外攝像頭彌補激光雷達的掃描束較少引起的探測精度較低問題。

但是，這種激光雷達傳感器探測的距離較近（10米），基本上與短距雷達相當，遠不及谷歌高大上的LiDAR探測距離（70米）。在相對障礙物的移動速度超過50公里/小時的時候，碰撞有可能無法避免。豐田則強調，即便如此，也可以減少沖擊力，保護乘員。

百度的計劃

去年晚些時候，百度宣布了自己的無人駕駛計劃，百度自動駕駛事業部總經理王勁強調，百度使用的方案和谷歌相同，即“完全的”無人駕駛。百度汽車大腦的4個模塊（高精度地圖、感知、定位、智能決策與控制）中的前3個，都需要依靠LiDAR。特別是憑借“測繪級”激光雷達的支持，百度可以繪制高精度數字地圖，并打包出售給主機廠。

王勁稱，還打算在LiDAR中集成“彈道導彈”精度級別的慣性器件，以提升自身定位和感知能力。百度無人駕駛試驗車將在美國繼續路試（中國已經暫時叫停了無人駕駛路試），百度無人車的目標是3年商用，5年量產。

王開出的這些承諾，并沒有得到輿論界的認同。但眼下是投資激光雷達企業的好機會，已經成為傳統車企、科技企業的共識。福特、百度的這筆投資被認為是精明和及時的。接下來，激光雷達有望成為自動駕駛方案的新寵，并有望在2-3年內進入規模化生產。