車東西（公眾號：chedongxi）
文 | Origin
9月20日，由智東西聯(lián)合CAPE、極果主辦的GTIC 2018全球智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新峰會在重慶召開，大會邀請到來自學(xué)術(shù)界、整車企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司、汽車零部件廠商、電信運(yùn)營商、自動駕駛新興公司、車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等智能汽車供應(yīng)鏈各領(lǐng)域核心公司30余位專家、高管一同登臺，分享對智能汽車最前沿的見解。
來自Velodyne的全球汽車業(yè)務(wù)總監(jiān)John eggert發(fā)表了題為《驅(qū)動自動駕駛革新（Driving autonomous revolution》的英文演講。在演講中，John Eggert對Velodyne進(jìn)行了簡要的介紹，著重展示了Velodyne的下一代激光雷達(dá)產(chǎn)品，并且與業(yè)界分享了激光雷達(dá)如何幫助應(yīng)對高速自動駕駛的感知挑戰(zhàn)。
一、Velodyne是誰？員工500人，激光雷達(dá)一哥
對于Velodyne，熟悉自動駕駛的人不會陌生，作為全球激光雷達(dá)的龍頭，Velodyne的產(chǎn)品占據(jù)了激光雷達(dá)市場的半壁江山。
而John Eggert帶來了Velodyne一些更詳細(xì)的信息。
到現(xiàn)在，Velodyne在全球擁有超過500名員工，在美國加州三地設(shè)有研發(fā)中心與生產(chǎn)基地，其中位于圣何塞的激光雷達(dá)生產(chǎn)基地面積達(dá)到20萬平方英尺；另外，Velodyne在中國與德國分別設(shè)有亞洲、歐洲總部。
到明年，Velodyne計(jì)劃將其激光雷達(dá)的總銷售額提升到20億美元。
在Velodyne橫跨汽車、無人機(jī)、地圖測繪、安防、工業(yè)安全的所有業(yè)務(wù)中，汽車業(yè)務(wù)是成長尤為迅猛的那一個。準(zhǔn)確地說，是自動駕駛業(yè)務(wù)。
John Eggert四年之前加入Velodyne，在四年時間中，Velodyne的汽車業(yè)務(wù)收入增長了10倍，相關(guān)員工增長了7倍。
如今，Velodyne總共有4款針對自動駕駛的激光雷達(dá)發(fā)售，包括標(biāo)志性的64線產(chǎn)品HDL-64E，老款的32線產(chǎn)品HDL-32E，以及外觀相似但性能不同的VLP-16（16線）和VLP-32C，它們加起來的銷量比其他所有進(jìn)入自動駕駛市場的激光雷達(dá)公司銷量總和還多。?
在4款老產(chǎn)品之外，Velodyne有兩款性能更強(qiáng)大的新激光雷達(dá)正在研發(fā)中——128線的旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)VLS-128，針對無人出租車市場；32線的固態(tài)激光雷達(dá)Velarray，針對期望實(shí)現(xiàn)L3/L4自動駕駛功能的乘用車市場。
二、L3級自動駕駛面臨的感知挑戰(zhàn)
固態(tài)激光雷達(dá)Velarray是John Egeert這場演講的主角。它采用了905納米的波段的激光，滿足人眼安全標(biāo)準(zhǔn)，體積小巧可嵌入在乘用車中。更重要的是，性能強(qiáng)大，能夠?yàn)長3級自動駕駛提供支持。
Eggert提到了“全球第一款L3級自動駕駛量產(chǎn)車”奧迪A8，上面搭載了一枚4線的激光雷達(dá)。然而奧迪A8的L3級自動駕駛功能并未兌現(xiàn)。除開法規(guī)原因，4線的激光雷達(dá)性能比較“孱弱”也是個問題。
他特別列出了性能參數(shù)，奧迪A8搭載的4線激光雷達(dá)垂直探測視角為3.2°，垂直方向角分辨率1°，水平探測視角145°，水平方向角分辨率1°，其探測距離只有80米，點(diǎn)云出點(diǎn)數(shù)每秒6萬點(diǎn)。Eggert將其探測效果比作“一個拿著棍子揮舞的盲人”。
John Eggert稱，目前業(yè)內(nèi)依賴攝像頭感知實(shí)現(xiàn)的L2.5自動駕駛，其實(shí)并不可靠。他拿特斯拉舉了例——一家美國汽車雜志社用各家的自動駕駛輔助系統(tǒng)在高速上測試了15公里，即使是表現(xiàn)最好的特斯拉，在整個過程中也由人類接管了數(shù)十次。
主要的挑戰(zhàn)來自于復(fù)雜的光照條件，以及變化多端的車道線讓攝像頭無法正常工作。除此之外，各種非常規(guī)物體也是低線束的激光雷達(dá)和攝像頭難以應(yīng)對的挑戰(zhàn)。眼下主流輔助駕駛常用的傳感器毫米波雷達(dá)，形成的也是分辨率寥寥的二維圖像。John Eggert再次將它們的感知，比作“盲人摸象”。
▲四線激光雷達(dá)的“盲人摸象”效果
在車道線不清晰和有非常規(guī)障礙物的道路上，乘用車現(xiàn)有的傳感器方案確實(shí)不足以達(dá)成L3級自動駕駛。
而Velodyne的Velarray，就是為此而生。
三、固態(tài)激光雷達(dá)如何幫助實(shí)現(xiàn)L3級自動駕駛
與奧迪A8的4線激光雷達(dá)相比，Velarray的垂直探測角為30°，垂直角分辨率0.1°，水平探測視角120°，水平角分辨率0.1°，探測距離可達(dá)200米，點(diǎn)云出點(diǎn)數(shù)每秒200萬點(diǎn)。兩者的性能相差了10倍（按角分辨率比較）乃至30倍（按點(diǎn)云數(shù)比較）。而強(qiáng)大的感知能力，是實(shí)現(xiàn)L3級自動駕駛的關(guān)鍵。
即使是在光線暗淡、車道線不清晰、障礙物不規(guī)則的情況下，Velarray也能夠通過密集的點(diǎn)云圖像將障礙物判別出來，幫助自動駕駛汽車劃定可行駛的空間。John Eggert表示，Velarray可以幫助自動駕駛汽車在80外探測到行人，通過不同的反射率探測到“消失”的車道線，這樣即使在道路基礎(chǔ)設(shè)施不標(biāo)準(zhǔn)的情況下，無人車也可以進(jìn)行適應(yīng)，完成本土化開發(fā)。
▲Velarray?A樣樣品探測效果展示
并且，Velarray的體積小巧，能夠嵌入到車身當(dāng)中，很適合需要注意風(fēng)阻和外形美觀的乘用車使用。
最后，John Eggert還分享了固態(tài)激光雷達(dá)另一個頗具前景的商業(yè)化場景——自動代客泊車。當(dāng)車輛開進(jìn)地下停車場時，車庫中燈光昏暗、無GPS信號，且金屬材質(zhì)的車輛往往密集重疊，可行駛區(qū)域狹窄，這個時候常規(guī)攝像頭與毫米波雷達(dá)往往會“趴窩”，而高性能的激光雷達(dá)可以幫助車輛準(zhǔn)確地感知周圍環(huán)境。
隨著自動代客泊車功能越來越多落地，激光雷達(dá)在這一場景的應(yīng)用需求也有望增長。
