文 AO記者 陳秀娟
作為自動駕駛汽車的核心傳感部件之一的激光雷達,在親民化后將推動自動駕駛進入尋常百姓家。
作為實現(xiàn)完全自動駕駛的重要傳感器之一,小型化的激光雷達的研發(fā)和量產越來越受到人們的關注,這也在前不久結束的CES消費電子展上有所體現(xiàn)。那么,這些最近問世的雷達探測技術到底哪家強?
1月15日,麥格納在2018北美國際汽車展覽會期間推出一款名為ICON RADAR的雷達,汽車廠商可以借此技術實現(xiàn)技術跨越。
據介紹,ICON RADAR采用了美國的軍事技術,具有環(huán)境探測精準、探測范圍廣和彈性高的特點,成為高分辨率汽車雷達的一個新的技術。
一般說來,探測和區(qū)分開極為貼近的小型目標(例如兒童和騎行者)與大型易識別目標(例如停駐的汽車和移動的卡車),對于高級駕駛輔助系統(tǒng)的安全性來講至關重要。只有在雷達能夠正確地分辨二者的情況下,諸如緊急制動系統(tǒng)等駕駛輔助功能才能實現(xiàn)進一步優(yōu)化,全自動駕駛的技術才能更進一步。
麥格納ICON RADAR相較傳統(tǒng)雷達,具超精細探測能力以及更小的干擾誤差。它能持續(xù)掃描300多米范圍內的四維空間(距離、高度、深度以及速度)環(huán)境,并能將探測物逐一分類,而普通雷達的掃描范圍一般是200米。
它還能夠探測不同的靜態(tài)地表形貌,例如護欄、路面雜物、減速帶等,并與汽車進行信息交互。同時,它還可追蹤大量的移動物體,例如汽車、騎行者、行人以及寵物等。
另外,麥格納ICON RADAR以比人類眨眼快50倍的速度持續(xù)掃描周邊環(huán)境,在汽車面對周圍復雜環(huán)境時可以做出即時的判斷。它可以探測周圍車輛的距離,大大高于當前所有安全法規(guī)要求的距離。這款雷達具備頂尖的成像能力,它將數(shù)據從192個虛擬接收器中融匯并入一個小巧的系統(tǒng)中。這些虛擬接收器可以輸出橫向和縱向分辨率,兩者的分辨率精度都達到了一個新的高度。另外,這項技術具有天然抗干擾能力,由于未來的汽車將會搭載越來越多的雷達,因此,這項能力尤為關鍵。
正是此類關鍵數(shù)據和處理能力將使軟件系統(tǒng)持續(xù)更新,不斷提升了汽車的智能性安全性。
“麥格納已經發(fā)掘了一些世界上最尖端的科技,并將它們運用到汽車行業(yè)中來,” 麥格納首席技術官斯瓦誒米·卡特吉利說:“我們的ICON RADAR汲取了軍用技術精華,并將其為汽車所用,這項技術的應用使得我們朝全自動駕駛邁出了革命性的一大步?!?/p>
麥格納去年推出了支持L4級別自動駕駛的MAX4平臺,ICON RADAR不僅可以被集成在這個自動駕駛平臺上,還可以比較容易地集成到其他廠商的自動駕駛系統(tǒng)里。
目前,麥格納與一家韜光養(yǎng)晦的科技初創(chuàng)公司Uhnder在工程和產品開發(fā)方面進行合作,準備在2019年推向市場?!霸摷夹g將填補汽車自動駕駛從3級到5級之間的技術空白,最終實現(xiàn)可靠的全自動駕駛?!丙湼窦{內部人士說。
目前,激光雷達作為自動駕駛汽車的核心傳感部件,由于價格太高沒能快速落地。為了改變這一尷尬的局面,1月9日,來自深圳的激光雷達廠商速騰聚創(chuàng)(robosense)在CES展上展出了下一代激光雷達產品:MEMS激光雷達RS-LIDAR-M1 Pre。根據規(guī)劃,該產品的樣機最早將在2018年第一季度交付給主機廠。
為確保疏浚后的河道能長期保持潔凈,充分發(fā)揮溝渠排灌功能,保持中小河道治理效果,需配備小型清淤設備、保潔船、水面打撈設備等,所需經費由縣、鎮(zhèn)兩級財政共同負責。
早在2017年10月,速騰聚創(chuàng)團隊透露了其在MEMS(微機電系統(tǒng))與OPA(光學相控陣)技術路線上的最新進展,并宣布將把產品Demo帶到2018年的CES展上。此次展示的RS-LIDAR-M1 Pre,采用了MEMS技術方案,代替了傳統(tǒng)的機械旋轉方式,讓整個雷達形狀更加緊湊,從而更容易嵌入量產車當中。
根據速騰聚創(chuàng)方面的描述,該產品具備滿足量產車要求的低成本、易生產和滿足車規(guī)級等多項優(yōu)勢。
記者了解到,當前激光雷達產品主要采用三種技術方案:1. MEMS方案:利用MEMS微振鏡,把所有的機械部件集成到單個芯片,芯片利用半導體工藝生產;2. OPA方案:采用多個光源組成陣列,通過控制各光源發(fā)光時間差,合成具有特定方向的主光束,主光束便可以實現(xiàn)對不同方向的掃描;3. Flash方案:短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環(huán)境周圍圖像的繪制。
這三種技術方案都有不同優(yōu)缺點:同樣是芯片方案,千元級別的MEMS方案和OPA方案的成本難以快速降到百元甚至十元級別,但是MEMS方案更容易做到遠距離,而OPA方案與Flash方案想達到200米距離還有大量技術難題需要攻克。
因而一個共識是,MEMS激光雷達的芯片化特征,使得它具有車規(guī)級、千元級和易量產的基因。因此,這個方案將最先被汽車廠商接受,成為第一代 Level 3級別以上自動駕駛量產汽車的感知配件。
速騰聚創(chuàng)聯(lián)合創(chuàng)始人邱純潮表示:“RSLIDAR-M1 Pre所采用的MEMS盡管相比較OPA方案在降低成本上面臨更多挑戰(zhàn),但更容易實現(xiàn)遠距離探測。MEMS固態(tài)激光雷達如果大規(guī)模量產,可以做到150美元左右,而芯片級產品的價格更有想象力?!?/p>
具體說來,這次展示的RS-LIDAR-M1 Pre實現(xiàn)了超過200米的探測距離,水平測角與垂直測角為 63 °×20°,角分辨率為0.09 °×0.2 °。據了解,這是目前全球范圍內已發(fā)布的MEMS激光雷達中最小角分辨率的一款產品。
這不僅能幫助自動駕駛系統(tǒng)提前數(shù)秒發(fā)現(xiàn)障礙物,還可以更清楚地“看”到前方物體。舉例來講,對于一個身在50米外身高1.7米的人,16線的傳統(tǒng)激光雷達僅能檢測出的一條線,64線激光雷達可以檢測出的是5條線,而RS-LiDAR-M1 Pre則可以檢測到10條線。
在成本控制方面,RS-LiDAR-M1 Pre與傳統(tǒng)機械式多線激光雷達不同,采用微振鏡的方案進行區(qū)域掃描,減少了發(fā)射器與接收器的使用,從而降低了相應的零部件所帶來的成本。
相對簡單的結構也有助于RS-LiDAR-M1 Pre進一步降低成本并提升產量。邱純潮介紹,該產品在生產過程中無需在對發(fā)射器和接收器進行多次調校,能夠一次成型,從而提升良品率。在樂觀條件下,RS-LiDAR-M1 Pre的最終價格有望達到人民幣千元的水平。而速騰聚創(chuàng)的最終目標,是將推動該產品繼續(xù)完善并持續(xù)驗證,最終通過車規(guī)級考驗,在量產車上實現(xiàn)前裝搭載。