中國人開發(fā)的自動駕駛激光雷達(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)射探測信號，然后將從目標(biāo)反射回來的信號與發(fā)射信號進(jìn)行比較，處理后就可獲得目標(biāo)距離、方位、高度;如果在短時間內(nèi)可以測得很多點距離信息，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，激光雷達(dá)傳感器是自動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)水平方向掃描實現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域三維輪廓探測。

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

  目前國際知名的激光雷達(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)稱是目前前市場上所有LiDAR系統(tǒng)中分辨率最高、探測距離最遠(yuǎn)、視場角最寬廣的LiDAR傳感器。

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

  作為主傳感器要達(dá)到圖像級水平

  為什么是300線?

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

  上面這張行人過馬路的點云圖，圖中點越多，意味著激光線越多，分辨率越高。

  “線和線之間是沒有信號的，你看不到東西。假如路上有個磚頭，或者線與線的距離越來越大你看到的東西就漏掉了，那就是事故。”鮑君威解釋說?！叭绻粋€點有1%的概率看不到，在各個點漏掉概率獨立的條件下3個點都看不到的概率就是百萬分之一。這個誤差很高，相當(dāng)于100萬個場景，會有一個場景把小孩漏掉，那就是一個死亡場景?！?

  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，對應(yīng)更多的點，從而形成圖像。

  做成圖像級，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，沒有一根根線的概念了。這是我們用精密儀器設(shè)計方法做的光學(xué)系統(tǒng)做出來的。”

  在探測距離上，鮑君威認(rèn)為，自動駕駛的激光雷達(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，在高速公路上開車，時速100公里的情況下需要105米的剎車距離，這樣的話，人才有足夠的時間來判斷前方是什么東西，然后剎車。

  激光雷達(dá)要能作為自動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，足夠的線。

  Innovusion的產(chǎn)品還實現(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://getprofitprime.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)本身沒有顏色，判斷不出來紅綠燈，但是跟攝像頭結(jié)合在一起，數(shù)據(jù)融合好的話，首先通過三維定位可以看出這是一個紅綠燈的輪廓。”

  簡單地說，激光雷達(dá)有反射率、分辨率、距離、價錢、成本等幾個核心指標(biāo)。300線分辨率，而且針對10%反射率的物體檢測達(dá)到150米以上，目前Innovusion已經(jīng)做到了。

  激光雷達(dá)價格非常昂貴，谷歌在其最早原型汽車中所使用的激光雷達(dá)傳感器售價高達(dá)7萬美元。不過，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10萬套，他有信心可以做到一套價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。鮑君威希望到時在量產(chǎn)車上用的激光雷達(dá)傳感器做成相機的形式，可以很方便放在車上多個地方。

  現(xiàn)在無人駕駛的核心難點，鮑君威認(rèn)為有兩個層次，一是感知，一是決策和執(zhí)行，執(zhí)行是一級供應(yīng)商的強項，而感知的核心難點是怎么把它可靠、經(jīng)濟(jì)、高效地做出來。他認(rèn)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，現(xiàn)有的算法就可以滿足很大一部分場景的可靠性需求。

  根據(jù)他的總結(jié)，無人駕駛目前的核心問題是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年底加入百度自動駕駛事業(yè)部，負(fù)責(zé)車載計算系統(tǒng)及傳感器團(tuán)隊，集成自動駕駛系統(tǒng)所需的各類傳感器，并建立團(tuán)隊來深度評測及調(diào)研各項新型傳感器技術(shù)。

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

  百度在2016年8月聯(lián)合福特公司對激光雷達(dá)公司Velodyne進(jìn)行了1.5億美元的共同投資。當(dāng)時投資Velodyne的項目正是由鮑君威負(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)精密測量儀器及傳感器領(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(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，鮑君威在隨后的十幾年里帶領(lǐng)Tokyo Electron在硅谷的光學(xué)測量部門將Scatterometry從原理模型變成可實際應(yīng)用的精密測量設(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，在精密電子及測試儀器方面有20多年的經(jīng)驗，曾有過知名激光雷達(dá)公司的任職經(jīng)驗，也是百度自動駕駛事業(yè)部傳感器技術(shù)團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人。

  他在北京大學(xué)無線電系獲得本科及博士學(xué)位，1999年赴美在美國 Argonne 國家實驗室做博士后。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)隊核心成員研發(fā)激光雷達(dá)。2016 年初加入百度自動駕駛事業(yè)部作為傳感器團(tuán)隊技術(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。