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無人車的“眼睛”,國產(chǎn)自主研發(fā)情況如何,?

2018-05-18
關(guān)鍵詞: 激光雷達(dá) 國產(chǎn)

  我們都知道,人靠眼睛看路,那無人車呢,?其實(shí)激光雷達(dá)就是無人車的“眼睛”。那詳細(xì)內(nèi)容是如何呢,?我們一起來看下吧,。

  本文引用地址: http://www.21ic.com/app/auto/201805/763602.htm

  伴隨自動(dòng)駕駛的落地,原來主要用于三維掃描的激光雷達(dá),,成為自動(dòng)駕駛汽車的必備,,甚至決定著自動(dòng)駕駛行業(yè)的進(jìn)化水平。但在這個(gè)切中行業(yè)要害的領(lǐng)域,,國貨幾乎沒有話語權(quán),。

  激光雷達(dá)不可取代

  激光雷達(dá)是個(gè)傳感器,自帶光源,,主動(dòng)發(fā)出激光,,感知周圍環(huán)境,像蝙蝠通過超聲波定位一樣,。

  按照自動(dòng)駕駛L1—L5的等級(jí)劃分,,L3及以下屬輔助駕駛或低級(jí)別自動(dòng)駕駛,,L4、L5才算得上高級(jí)別自動(dòng)駕駛甚至無人駕駛,。目前的自動(dòng)駕駛都處于L3以下階段,,毫米波雷達(dá)甚至攝像頭都能夠滿足汽車的視覺需求,特斯拉就應(yīng)用了前者,。但要想發(fā)展到高級(jí)別自動(dòng)駕駛階段,,受測距、分辨率,、精度,、信息全面性的影響,激光雷達(dá)不可替代,。

  激光雷達(dá)可以精準(zhǔn)測距:通過獲取激光打在物體上并返回接收器的時(shí)間,,乘以光速即可獲得。由于打出的每一束光都帶有相對(duì)位置信息,,激光雷達(dá)可以利用算法實(shí)時(shí)生成汽車周圍環(huán)境的高清數(shù)字地圖,,進(jìn)行目標(biāo)跟蹤和識(shí)別。國內(nèi)主流激光雷達(dá)企業(yè)北科天繪總經(jīng)理張智武向科技日?qǐng)?bào)記者介紹,,激光雷達(dá)的掃描精度高,、沒有畸變,毫米波雷達(dá)只知道前方有障礙物,,并不能準(zhǔn)確描述大小和形狀,。

  激光數(shù)據(jù)是矢量數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)可以分類,、提取,、處理,自動(dòng)辨別車道線,、擋車柱,、交通標(biāo)識(shí)牌、樹木等,,這也是其他傳感器做不到的,。

  激光雷達(dá)常以線數(shù)區(qū)分,并通常設(shè)計(jì)為2的指數(shù)級(jí),,如4線,、8線、16線,、32線,、64線及問世不久的128線頂級(jí)測試產(chǎn)品。線數(shù)是指激光發(fā)射光源數(shù),16線產(chǎn)品有16個(gè)光源,,以此類推,。目前能上路的自動(dòng)駕駛汽車中,凡涉及激光雷達(dá)者,,使用的幾乎都是美國Velodyne的產(chǎn)品,。這家公司成立于1983年,位于硅谷,,其激光雷達(dá)產(chǎn)品是行業(yè)標(biāo)配,,占八成以上市場份額。

  “芯片化”才能瘦身降價(jià)

  線數(shù)決定激光雷達(dá)的分辨率,。激光雷達(dá)以旋轉(zhuǎn)掃描的方式工作,,一個(gè)光源掃一圈,得到一條360度的水平環(huán)形視線,,這也是為什么無人車頂?shù)摹按蠡ㄅ琛倍家煌PD(zhuǎn),。光源越多,視線越密集,,實(shí)時(shí)地圖的分辨率越高,。張智武以素描類比:素描由線條構(gòu)成,線條越密,,畫越清晰,。

  最早的國產(chǎn)16線產(chǎn)品于2016年推出,目前最高40線,。

  制造多線數(shù)激光雷達(dá),,國內(nèi)廠商普遍面臨工藝繁瑣的問題。以傳統(tǒng)方式增加激光雷達(dá)線數(shù)就像拼接越來越寬的暖氣片,,造成產(chǎn)品體積成倍放大,,同時(shí)極大增加量產(chǎn)難度。據(jù)激光雷達(dá)企業(yè)飲冰科技CEO金元浩介紹:“

  現(xiàn)有工藝條件下,,提高線數(shù)需要增加印制電路板的數(shù)量,,激光雷達(dá)的體積也會(huì)隨之大幅增加,。尺度和集成度必須兼顧,。”

  國外廠商之所以能做出64甚至128線的激光雷達(dá),,內(nèi)部元件的芯片化起到?jīng)Q定作用:縮減激光雷達(dá)的體積,、減少散熱、有助于量產(chǎn),。

  這需要容量大,、傳輸速度快、信息處理高效的專用芯片。目前國內(nèi)激光雷達(dá)企業(yè)一般購買德國osram發(fā)射器,。對(duì)此,,國內(nèi)智能汽車研究專家黃武陵強(qiáng)調(diào)“核心芯片,尤其是發(fā)射器和探測器,,國產(chǎn)化程度,、抗干擾等方面需要提高”。

  不同于手機(jī)芯片,,接收芯片不追求單位面積晶體管數(shù)量最多,,但對(duì)分辨率有更高要求。原來需求少,,一年幾萬片,,這兩年風(fēng)口突然轉(zhuǎn)向高分辨率的高質(zhì)量傳感器,接收芯片生產(chǎn)工藝不成熟,,技術(shù)能力不足,。“激光信號(hào)的接收對(duì)集成度要求很高,,原來做1×1的單點(diǎn)傳感器,,現(xiàn)在汽車對(duì)分辨率要求高,要1064×768,?!苯鹪普f。按自主工藝生產(chǎn)這個(gè)分辨率的產(chǎn)品,,與半塊汽車前擋風(fēng)玻璃大小相當(dāng),,用起來不現(xiàn)實(shí)。因此,,國貨正在從分辨率沒那么高的芯片起步追趕,。

  自主研發(fā) 備戰(zhàn)量產(chǎn)市場

  國內(nèi)有研究所、激光雷達(dá)廠商正在自主研發(fā)發(fā)射芯片和接收芯片,,但都處在初級(jí)階段,,產(chǎn)品尚未定型?!败囕d激光雷達(dá)是小眾行業(yè),,近幾年隨著國內(nèi)L2級(jí)自動(dòng)駕駛的發(fā)展才有市場,行業(yè)技術(shù)儲(chǔ)備不夠,,人力投入不足,。”金元浩說,。他所在的公司就在做16線激光雷達(dá)的發(fā)射芯片,,但也是用低價(jià)產(chǎn)品搶占市場份額,。

  線數(shù)相同,不同產(chǎn)品的效果也不盡相同,。據(jù)金元浩介紹,,精度、穩(wěn)定性,、分辨率等參數(shù)與主流產(chǎn)品還有差異,。尤其國產(chǎn)激光雷達(dá)的穩(wěn)定性相對(duì)不足,汽車行業(yè)又對(duì)安全性要求極高,,測試時(shí)間長,,本來不大的市場,更難覓國貨蹤跡,。

  激光雷達(dá)貴,, 一在必需,二在緊俏,。這是一個(gè)完全意義上的賣方市場,。Velodyne 16線產(chǎn)品年初價(jià)格減半后仍達(dá)4000美元,百度智能車搭載的64線產(chǎn)品(也是目前市場適用的最高級(jí))約8萬美元,,比一般汽車都貴,。價(jià)格是無人車量產(chǎn)和商業(yè)化的攔路虎。

  正因如此,,國產(chǎn)激光雷達(dá)才要攻關(guān),。據(jù)張智武介紹,北科天繪的16線產(chǎn)品去年賣價(jià)5萬元人民幣,,今年不到3萬元,,和Velodyne 16線的折扣相當(dāng),“一旦做出來,,售價(jià)就腰斬”,。議價(jià)空間之外,自動(dòng)駕駛一旦從測試走到量產(chǎn),,激光雷達(dá)市場巨大,,國貨不能拱手讓人。

  新的技術(shù)方案也在出現(xiàn),,“激光雷達(dá)正往固態(tài)化方向發(fā)展,,國內(nèi)廠商需要抓住新的方向,與國外同行同步發(fā)展,?!秉S武陵說,。相對(duì)于傳統(tǒng)的360度機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá),,固態(tài)激光雷達(dá)基于電子部件進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫,,去除了機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,是革命性技術(shù),。這條新賽道上,,國內(nèi)廠商可與國外同行站上同一起跑線。


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