激光雷達(dá)（LiDAR）是一種功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)程傳感器系統(tǒng)，它使用激光脈沖形式的光來測量距離。它是自動駕駛汽車開發(fā)中的主要傳感技術(shù)，在自動駕駛汽車中，旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)會創(chuàng)建周圍環(huán)境的3D點(diǎn)圖，因此可以檢測到其他車輛、行人、騎自行車的人和其他障礙物。

谷歌是較早利用激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)自動駕駛的公司之一，在Google的自動駕駛汽車Waymo中采用的是Velodyne的64通道LiDAR傳感器。當(dāng)時(shí)，這些設(shè)備的價(jià)格高達(dá)每個(gè)傳感器60,000美元。從那時(shí)起，工程師們和研究人員們就努力尋找自動駕駛負(fù)擔(dān)得起的LiDAR解決方案。

除了成本問題，在過去的幾年中，關(guān)于潛在攻擊安全問題也受到了人們的關(guān)注，因?yàn)檫@可能會降低傳感器系統(tǒng)的性能和可靠性。可喜的是，經(jīng)過多年的發(fā)展，LiDAR技術(shù)取得了許多發(fā)展。如今在整個(gè)行業(yè)中，人們開始使用LiDAR和改進(jìn)現(xiàn)有激光雷達(dá)技術(shù)的勢頭都越來越大。

那么到了2020年，汽車LiDAR傳感器主要有了哪些新進(jìn)展？

一、博世開發(fā)用于自動駕駛的完整傳感器產(chǎn)品組合

博世最近宣布了其第一款適合自動駕駛的LiDAR系統(tǒng)。據(jù)悉，他們的最新傳感器將與攝像機(jī)和雷達(dá)傳感器結(jié)合使用，以檢測高速公路和城市中的長距離和短距離。

為了幫助降低傳統(tǒng)上昂貴的傳感器的成本，博世將利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)，使其在大眾市場上價(jià)格可承受。

此外，博世還能夠通過改進(jìn)的人工智能來增強(qiáng)其系統(tǒng)，該人工智能可以對各種物體進(jìn)行分類并觸發(fā)警告或緊急制動操作。

二、巴拉哈的光譜掃描

在2020年國際消費(fèi)電子展（CES）上，巴拉哈（Baraja）宣布了其LiDAR系列Spectrum-Scan的更新。Spectrum-Scan平臺可在200米以外的黑暗高速公路上為遠(yuǎn)距離物體提供細(xì)節(jié)。他們的傳感器還提供可變分辨率和完整的API控制，可立即觸發(fā)分辨率和掃描模式的無慣性變化。

最新一代的Spectrum-Scan使用了編碼光技術(shù)，聲稱具有“固有抗干擾性”。他們通過棱鏡將光分開以獲取更多數(shù)據(jù)點(diǎn)，以進(jìn)行比較（例如，光角度，波長等）來得到更多的信息來保證行駛的安全。在對傳感器的測量結(jié)果進(jìn)行車輛決策之前，所有這些元素必須匹配。

巴拉哈的Spectrum-Scan LiDAR傳感器看到的城市街道的詳細(xì)點(diǎn)云 圖源：巴拉哈

巴拉哈斷言，他們的LiDAR已工業(yè)化，專為制造和可擴(kuò)展性而設(shè)計(jì)，可滿足自動駕駛汽車行業(yè)的需求。而且他們允許根據(jù)制造商的需求來定制LiDAR配置。

三、Velodyne的微型汽車級LiDAR傳感器Velabit

2020年1月，Velodyne宣布其最新激光雷達(dá)業(yè)務(wù)Velabit。Velabit是一款微型汽車級LiDAR傳感器，它比一副紙牌小，尺寸為2.4“ x 2.4” x 1.38“，范圍為100米，水平視角為60度，垂直視角為10度。

它被設(shè)計(jì)為集成在車輛的車身或擋風(fēng)玻璃中，并在白天或夜晚產(chǎn)生強(qiáng)大的方向性圖像，以及具有競爭力的范圍和分辨率，可更快地識別物體，并在高速公路速度下具有更長的制動距離。

據(jù)悉，Velabit將于2020年中期發(fā)布時(shí)以100美元的價(jià)格出售。

結(jié)語：

雖然許多公司將時(shí)間和金錢都投入到LiDAR的開發(fā)中，但一些工程師和研究人員并不認(rèn)同激光雷達(dá)。各種替代激光雷達(dá)的傳感器方案也正研究開發(fā)的路上。

比如特斯拉。埃隆·馬斯克（Elon Musk）多次被批評LiDAR設(shè)備，稱它們是“不必要的昂貴傳感器”。“依賴LiDAR的任何人都注定要失敗。”目前，特斯拉汽車都通過其他傳感器來替代激光雷達(dá)的作用，包括GPS，地圖，照相機(jī)和其他類型的傳感器。

再比如，康奈爾大學(xué)研究的攝像機(jī)方案也是替代激光雷達(dá)的方案。研究人員發(fā)現(xiàn)，從立體攝像機(jī)捕獲的數(shù)據(jù)幾乎與LiDAR一樣精確，唯一的差距在于數(shù)據(jù)分析。而立體相機(jī)比激光雷達(dá)的成本要低得多。未來，隨著相機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，基于圖像的3D對象識別技術(shù)或?qū)?fù)興， LiDAR在自動駕駛的地位或會受到威脅。不過，無論技術(shù)如何發(fā)展，激光雷達(dá)作為綜合自動駕駛解決方案的一部分還是很有用。