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被通用汽车收购的这家激光雷达公司,我们来看看它背后的技术

本文作者:大壮旅 编辑:易建成 2017-10-10 16:59
导语:“Strobe 的芯片级激光雷达将大大增强通用自动驾驶汽车的能力。不过更为重要的是,将整个传感器做成单一芯片,我们能让激光雷达的成本减少 99%。”


被通用汽车收购的这家激光雷达公司,我们来看看它背后的技术

通用汽车在自动驾驶关键技术的布局上又先行了一步。

美国时间 10 月 9 日,通用汽车宣布收购 Strobe ——这家加州的新创公司,主打低成本固态激光雷达,并希望将此类产品售价降低到 100 美元以下。

虽然通用并未公布收购细节,但从今年 5 月 Strobe 的融资计划(仅融资 1500 万美元)来看,通用这次没有因为自动驾驶概念的而成为冤大头。去年,Uber 花了 6.8 亿美元买下 Otto,而且还因此与 Waymo 闹上了法庭。

与 Otto 相比,通用收购 Strobe 看起来绝对是一笔超值买卖,这家公司仅有 12 名员工,创建仅三年时间。最重要的是,它使用的调频激光雷达(frequency-modulated LiDAR)技术是创始人 Lute Maleki 一手打造的,绝对不会因为专利问题吃官司。

FM LiDAR:调频激光雷达

如今市场上的激光雷达(主要生产商为 Velodyne 和 Quanergy),大多数都采用了飞行时间(TOF)系统。它判断距离的方式主要依靠激光雷达信号发射和返回之间的微小延迟,不过此类激光雷达也有自己的软肋。

如果物体距激光雷达非常近,飞行时间就特别短,这会影响激光雷达的空间数据精度。同时,此类激光雷达还需要非常敏感的光电探测器,而这种探测器容易受到太阳和其它光线的影响。

与飞行时间激光雷达相比,Strobe 的原型产品(FM LiDAR)主要发射线性调频激光,只需测量返回激光的相位和频率,系统就能直接得到车辆周边物体的距离和速度等数据。这大大降低了车辆“大脑”的计算负荷,让它能更快的作出决定。

除了这一优势,FM LiDAR 的抗干扰能力也更强,同时也无需配备敏感的光电探测器。当然,想要打造高质量的 FM LiDAR 目前并不容易。不过,Maleki 有自己的绝招,他用到了所谓的“回音壁模式”(whispering gallery mode)光学共振器,能减小激光的线宽并带来更加精确的信号。

其实“回音壁”这个概念自古就有,包括故宫和伦敦圣保罗大教堂等古建筑内都有类似设计,这样一来即使是最轻的耳语也会在教堂内产生共振声波,40 米之外的人也能清楚听见。这样的原理不但对声音有效,对球面光学谐振器内的光波也有效。

在 Strobe 的系统中,来自谐振器的光会返回激光源,但线宽会变窄。只需调整谐振器的光学特性,就能得到高度线性的调频激光,满足自动驾驶汽车的需要。

在一篇博文中,通用旗下 Cruise Automation 公司 CEO Kyle Vogt 写道:“Strobe 的芯片级激光雷达将大大增强通用自动驾驶汽车的能力。不过更为重要的是,将整个传感器做成单一芯片,我们能让激光雷达的成本减少 99%。”

此外,从 Strobe 官网上公布的一张图片我们也能看出,Strobe 的激光雷达在体积上也有优势,只有 25 美分硬币大小。虽然想绘制出车辆周边的 360 度全景影像需要多个激光雷达,但与现在自动驾驶测试车上呼呼旋转的大号激光雷达相比,看起来还是要和谐得多。

Vogt 表示:“在使用时,激光雷达、摄像头和雷达能相互补充,成为可靠且性能强悍的感应套件,应对不同的环境和光源。”

被通用汽车收购的这家激光雷达公司,我们来看看它背后的技术Strobe 的激光雷达原型产品

据雷锋网了解,今年 5 月,Strobe 接待了前来参观的韩国贸易代表团,该公司在一份文档上表示,它的原型激光雷达已经能探测 300 米,数据处理时间低于 45 毫秒,售价更是连 100 美元不到。

此外,Strobe 表示,其首款产品将于明年春季正式上市。

通用汽车的垂直整合

据雷锋网了解,Cruise Automation 的自动驾驶测试车目前已经部署在旧金山、凤凰城和底特律。通用发言人表示:“现在我们还不准备公布与 Strobe 的整合计划,但在通用强大资源的扶持下,自动驾驶部门会继续加快发展脚步。”

对通用来说,这是成为自动驾驶垂直整合企业的重要一步。虽然 Strobe 名不见经传,但它对通用依然意义重大。

首先,控制传感器的研发和生产就能减少通用对供应商的依赖,在关键时刻不会被掣肘。

其次,借助 Strobe 的研发实力,通用可以根据不同的需要定制自己想要的激光雷达产品。

第三,一旦 Strobe 的激光雷达量产,它还能成为通用的一大利润来源,既可以售卖激光雷达,也可以将相关技术授权给其他公司。

最后,垂直整合后通用汽车在产品体验上也能更上一个台阶,业内最好的例子就是苹果,它对软件、硬件和服务进行了完美的垂直整合,这也是安卓系统一直望尘莫及的。

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