中國人開(kāi)發(fā)的自動(dòng)駕駛激光雷達已達300線(xiàn) 遠超世界水平

  Iccsz訊 12月12日，硅谷華人創(chuàng )業(yè)公司Innovusion在位于硅谷Los Altos的公司發(fā)布LiDAR+相機融合方案，分辨率等效300線(xiàn)。該公司的CEO正是一年前離職的原百度自動(dòng)駕駛事業(yè)部總監鮑君威。

  了解激光雷達行業(yè)的人，會(huì )清楚300線(xiàn)分辨率的意義。

  激光雷達(LiDAR ，Light Detection And Ranging)的工作原理是向目標發(fā)射探測信號，然后將從目標反射回來(lái)的信號與發(fā)射信號進(jìn)行比較，處理后就可獲得目標距離、方位、高度;如果在短時(shí)間內可以測得很多點(diǎn)距離信息，可進(jìn)一步得到目標速度、姿態(tài)甚至形狀等參數。

  可以說(shuō)，激光雷達傳感器是自動(dòng)駕駛汽車(chē)的核心部件之一。

  傳統的激光雷達可以按照激光線(xiàn)束分為1線(xiàn)、4線(xiàn)、8線(xiàn)、16 線(xiàn)、32線(xiàn)或64線(xiàn)等，多個(gè)激光線(xiàn)束在豎直方向沿不同角度發(fā)出，經(jīng)水平方向掃描實(shí)現對目標區域三維輪廓探測。

  激光線(xiàn)束越多，分辨率就越高，激光點(diǎn)云密度就越大。因此，增加掃描線(xiàn)的數量，保證探測距離，壓縮尺寸，降低重量，是目前激光雷達的一個(gè)技術(shù)發(fā)展方向。

  目前國際知名的激光雷達傳感器廠(chǎng)商主要有Velodyne、Ibeo和Quanergy等。

  今年11月，Velodyne宣布推出128線(xiàn)激光雷達，據稱(chēng)是目前前市場(chǎng)上所有LiDAR系統中分辨率最高、探測距離最遠、視場(chǎng)角最寬廣的LiDAR傳感器。

  而僅僅一個(gè)月之后，Innovusion就公布了分辨率更高的產(chǎn)品。

  作為主傳感器要達到圖像級水平

  為什么是300線(xiàn)?

  12月10日，鮑君威向《汽車(chē)商業(yè)評論》解釋道，高分辨率對于可靠的目標檢測是必不可少的，300線(xiàn)才構成一幅圖像。他展示了一張點(diǎn)云圖來(lái)分析激光雷達的高分辨率對于行車(chē)安全的重要性。

  上面這張行人過(guò)馬路的點(diǎn)云圖，圖中點(diǎn)越多，意味著(zhù)激光線(xiàn)越多，分辨率越高。

  “線(xiàn)和線(xiàn)之間是沒(méi)有信號的，你看不到東西。假如路上有個(gè)磚頭，或者線(xiàn)與線(xiàn)的距離越來(lái)越大你看到的東西就漏掉了，那就是事故?！滨U君威解釋說(shuō)?！叭绻粋€(gè)點(diǎn)有1%的概率看不到，在各個(gè)點(diǎn)漏掉概率獨立的條件下3個(gè)點(diǎn)都看不到的概率就是百萬(wàn)分之一。這個(gè)誤差很高，相當于100萬(wàn)個(gè)場(chǎng)景，會(huì )有一個(gè)場(chǎng)景把小孩漏掉，那就是一個(gè)死亡場(chǎng)景?！?

  所以，他希望做激光雷達能夠有很多的線(xiàn)束，達到很高的分辨率，對應更多的點(diǎn)，從而形成圖像。

  做成圖像級，鮑君威認為這也正是Innovusion跟其他激光雷達公司不同之處，“橫向和縱向的分辨率是一樣的，沒(méi)有一根根線(xiàn)的概念了。這是我們用精密儀器設計方法做的光學(xué)系統做出來(lái)的?！?

  在探測距離上，鮑君威認為，自動(dòng)駕駛的激光雷達如果作為主傳感器，一定要能看得比較遠，至少150米。

  他解釋說(shuō)，在高速公路上開(kāi)車(chē)，時(shí)速100公里的情況下需要105米的剎車(chē)距離，這樣的話(huà)，人才有足夠的時(shí)間來(lái)判斷前方是什么東西，然后剎車(chē)。

  激光雷達要能作為自動(dòng)駕駛車(chē)輛上的主傳感器使用，他給出了核心的技術(shù)指標：第一，一定要能看到150米以外;第二，要人能看到人形，車(chē)能看到車(chē)形，那就要有足夠的點(diǎn)，足夠的線(xiàn)。

  Innovusion的產(chǎn)品還實(shí)現了是激光雷達傳感器和攝像頭數據的融合，因此可以看到真正的物體顏色?！?A href="http://joq5k4q.cn/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e6%bf%80%e5%85%89%e9%9b%b7%e8%be%be&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">激光雷達本身沒(méi)有顏色，判斷不出來(lái)紅綠燈，但是跟攝像頭結合在一起，數據融合好的話(huà)，首先通過(guò)三維定位可以看出這是一個(gè)紅綠燈的輪廓?！?

  簡(jiǎn)單地說(shuō)，激光雷達有反射率、分辨率、距離、價(jià)錢(qián)、成本等幾個(gè)核心指標。300線(xiàn)分辨率，而且針對10%反射率的物體檢測達到150米以上，目前Innovusion已經(jīng)做到了。

  激光雷達價(jià)格非常昂貴，谷歌在其最早原型汽車(chē)中所使用的激光雷達傳感器售價(jià)高達7萬(wàn)美元。不過(guò)，鮑君威稱(chēng)，在汽車(chē)行業(yè)量產(chǎn)的定義下，產(chǎn)品一年如果出貨10萬(wàn)套，他有信心可以做到一套價(jià)格控制在一兩千美元。

  做出滿(mǎn)足車(chē)規的產(chǎn)品，他給出的時(shí)間表是兩到三年。

  目前，Innovusion已經(jīng)公布的第一版原型產(chǎn)品，寬5、6寸，高4寸，厚大概是3、4寸。尺寸小巧，甚至可以放到擋風(fēng)玻璃上面。鮑君威希望到時(shí)在量產(chǎn)車(chē)上用的激光雷達傳感器做成相機的形式，可以很方便放在車(chē)上多個(gè)地方。

  現在無(wú)人駕駛的核心難點(diǎn)，鮑君威認為有兩個(gè)層次，一是感知，一是決策和執行，執行是一級供應商的強項，而感知的核心難點(diǎn)是怎么把它可靠、經(jīng)濟、高效地做出來(lái)。他認為，軟件、硬件，計算、傳感器都是互補的，硬件的傳感器做得很好的話(huà)，現有的算法就可以滿(mǎn)足很大一部分場(chǎng)景的可靠性需求。

  根據他的總結，無(wú)人駕駛目前的核心問(wèn)題是90%的東西在感知，感知很大一部分挑戰可以由傳感器解決。

  并非第一次創(chuàng )業(yè)

  Innovusion成立之初就獲得了高榕資本和汽車(chē)圈投資人參投的幾百萬(wàn)美元天使輪?，F在，A輪融資也已經(jīng)開(kāi)始。

  鮑君威2014年加入百度美國研發(fā)中心，負責開(kāi)發(fā)大規模數據中心硬件加速及高性能網(wǎng)絡(luò )。2015年底加入百度自動(dòng)駕駛事業(yè)部，負責車(chē)載計算系統及傳感器團隊，集成自動(dòng)駕駛系統所需的各類(lèi)傳感器，并建立團隊來(lái)深度評測及調研各項新型傳感器技術(shù)。

  正是在百度的這段工作經(jīng)歷讓他看到了市場(chǎng)對于傳感器的真實(shí)需求。

  百度在2016年8月聯(lián)合福特公司對激光雷達公司Velodyne進(jìn)行了1.5億美元的共同投資。當時(shí)投資Velodyne的項目正是由鮑君威負責技術(shù)調研。

  鮑君威認為智能駕駛軟件很重要的，但硬件傳感器同樣重要。

  2016年11月，他離開(kāi)百度，創(chuàng )立了Innovusion，開(kāi)發(fā)應用于自動(dòng)駕駛及其它行業(yè)的激光雷達產(chǎn)品及傳感器融合技術(shù)。

  但Innovusion并非鮑君威第一次創(chuàng )業(yè)。

  他在光學(xué)精密測量?jì)x器及傳感器領(lǐng)域有近20年工作和研發(fā)經(jīng)驗，進(jìn)入百度之前在光學(xué)測量機構有大約15年的工作經(jīng)歷。

  鮑君威本科畢業(yè)于北京大學(xué)物理系，在加州大學(xué)柏克萊分校獲電子工程碩士及博士學(xué)位。在博士期間和兩位師兄共同開(kāi)發(fā)了可稱(chēng)之為“顯微光學(xué)雷達”的Scatterometry技術(shù)，1999年創(chuàng )立Timbre Technologies, Inc.。

  第一次創(chuàng )業(yè)的公司在2001年被日本半導體設備公司Tokyo Electron并購，鮑君威在隨后的十幾年里帶領(lǐng)Tokyo Electron在硅谷的光學(xué)測量部門(mén)將Scatterometry從原理模型變成可實(shí)際應用的精密測量設備，引領(lǐng)了Scatterometry技術(shù)及其它精密光學(xué)傳感器在先進(jìn)半導體生產(chǎn)制程中的廣泛應用。

  鮑君威的創(chuàng )業(yè)伙伴李義民現任Innovusion公司CTO，在精密電子及測試儀器方面有20多年的經(jīng)驗，曾有過(guò)知名激光雷達公司的任職經(jīng)驗，也是百度自動(dòng)駕駛事業(yè)部傳感器技術(shù)團隊的負責人。

  他在北京大學(xué)無(wú)線(xiàn)電系獲得本科及博士學(xué)位，1999年赴美在美國 Argonne 國家實(shí)驗室做博士后。隨后在多家硅谷光通信及精密儀器公司開(kāi)發(fā)技術(shù)，包括光纖激光器、超聲波探測器、陀螺儀、電子顯微鏡及原子力顯微鏡等等。

  2008 年至 2011 年，李義民在 Velodyne 作為工程團隊核心成員研發(fā)激光雷達。2016 年初加入百度自動(dòng)駕駛事業(yè)部作為傳感器團隊技術(shù)負責人進(jìn)行各類(lèi)新型傳感器技術(shù)的調研。

  目前，Innovusion團隊有幾十人，與硅谷多數高科技公司類(lèi)似，其中很多人為華人背景。