中國(guó)人開發(fā)的自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)已達(dá)300線 遠(yuǎn)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(jī)融合方案，分辨率等效300線。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(jiān)鮑君威。

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

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

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

  傳統(tǒng)的激光雷達(dá)可以按照激光線束分為1線、4線、8線、16 線、32線或64線等，多個(gè)激光線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(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域三維輪廓探測(cè)。

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

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

  今年11月，Velodyne宣布推出128線激光雷達(dá)，據(jù)稱是目前前市場(chǎng)上所有LiDAR系統(tǒng)中分辨率最高、探測(cè)距離最遠(yuǎn)、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(dá)到圖像級(jí)水平

  為什么是300線?

  12月10日，鮑君威向《汽車商業(yè)評(píng)論》解釋道，高分辨率對(duì)于可靠的目標(biāo)檢測(cè)是必不可少的，300線才構(gòu)成一幅圖像。他展示了一張點(diǎn)云圖來(lái)分析激光雷達(dá)的高分辨率對(duì)于行車安全的重要性。

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

  “線和線之間是沒(méi)有信號(hào)的，你看不到東西。假如路上有個(gè)磚頭，或者線與線的距離越來(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)。“如果一個(gè)點(diǎn)有1%的概率看不到，在各個(gè)點(diǎn)漏掉概率獨(dú)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(dāng)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(dá)能夠有很多的線束，達(dá)到很高的分辨率，對(duì)應(yīng)更多的點(diǎn)，從而形成圖像。

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

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

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

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

  Innovusion的產(chǎn)品還實(shí)現(xiàn)了是激光雷達(dá)傳感器和攝像頭數(shù)據(jù)的融合，因此可以看到真正的物體顏色?！?A href="http://m.3xchallenge.com/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(dá)本身沒(méi)有顏色，判斷不出來(lái)紅綠燈，但是跟攝像頭結(jié)合在一起，數(shù)據(jù)融合好的話，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(dá)有反射率、分辨率、距離、價(jià)錢、成本等幾個(gè)核心指標(biāo)。300線分辨率，而且針對(duì)10%反射率的物體檢測(cè)達(dá)到150米以上，目前Innovusion已經(jīng)做到了。

  激光雷達(dá)價(jià)格非常昂貴，谷歌在其最早原型汽車中所使用的激光雷達(dá)傳感器售價(jià)高達(dá)7萬(wàn)美元。不過(guò)，鮑君威稱，在汽車行業(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。

  做出滿足車規(guī)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)車上用的激光雷達(dá)傳感器做成相機(jī)的形式，可以很方便放在車上多個(gè)地方。

  現(xiàn)在無(wú)人駕駛的核心難點(diǎn)，鮑君威認(rèn)為有兩個(gè)層次，一是感知，一是決策和執(zhí)行，執(zhí)行是一級(jí)供應(yīng)商的強(qiáng)項(xiàng)，而感知的核心難點(diǎn)是怎么把它可靠、經(jīng)濟(jì)、高效地做出來(lái)。他認(rèn)為，軟件、硬件，計(jì)算、傳感器都是互補(bǔ)的，硬件的傳感器做得很好的話，現(xiàn)有的算法就可以滿足很大一部分場(chǎng)景的可靠性需求。

  根據(jù)他的總結(jié)，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(zhàn)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圈投資人參投的幾百萬(wàn)美元天使輪?，F(xiàn)在，A輪融資也已經(jīng)開始。

  鮑君威2014年加入百度美國(guó)研發(fā)中心，負(fù)責(zé)開發(fā)大規(guī)模數(shù)據(jù)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(fù)責(zé)車載計(jì)算系統(tǒng)及傳感器團(tuán)隊(duì)，集成自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所需的各類傳感器，并建立團(tuán)隊(duì)來(lái)深度評(píng)測(cè)及調(diào)研各項(xiàng)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(duì)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(duì)激光雷達(dá)公司Velodyne進(jìn)行了1.5億美元的共同投資。當(dāng)時(shí)投資Velodyne的項(xiàng)目正是由鮑君威負(fù)責(zé)技術(shù)調(diào)研。

  鮑君威認(rèn)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，他離開百度，創(chuàng)立了Innovusion，開發(fā)應(yīng)用于自動(dòng)駕駛及其它行業(yè)的激光雷達(dá)產(chǎn)品及傳感器融合技術(shù)。

  但I(xiàn)nnovusion并非鮑君威第一次創(chuàng)業(yè)。

  他在光學(xué)精密測(cè)量?jī)x器及傳感器領(lǐng)域有近20年工作和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)入百度之前在光學(xué)測(cè)量機(jī)構(gòu)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發(fā)了可稱之為“顯微光學(xué)雷達(dá)”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(dǎo)體設(shè)備公司Tokyo Electron并購(gòu)，鮑君威在隨后的十幾年里帶領(lǐng)Tokyo Electron在硅谷的光學(xué)測(cè)量部門將Scatterometry從原理模型變成可實(shí)際應(yīng)用的精密測(cè)量設(shè)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(dǎo)體生產(chǎn)制程中的廣泛應(yīng)用。

  鮑君威的創(chuàng)業(yè)伙伴李義民現(xiàn)任Innovusion公司CTO，在精密電子及測(cè)試儀器方面有20多年的經(jīng)驗(yàn)，曾有過(guò)知名激光雷達(dá)公司的任職經(jīng)驗(yàn)，也是百度自動(dòng)駕駛事業(yè)部傳感器技術(shù)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。

  他在北京大學(xué)無(wú)線電系獲得本科及博士學(xué)位，1999年赴美在美國(guó) Argonne 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室做博士后。隨后在多家硅谷光通信及精密儀器公司開發(fā)技術(shù)，包括光纖激光器、超聲波探測(cè)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(tuán)隊(duì)核心成員研發(fā)激光雷達(dá)。2016 年初加入百度自動(dòng)駕駛事業(yè)部作為傳感器團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行各類新型傳感器技術(shù)的調(diào)研。

  目前，Innovusion團(tuán)隊(duì)有幾十人，與硅谷多數(shù)高科技公司類似，其中很多人為華人背景。