020期
2018 年 3 月 16 日
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自动驾驶关键技术:LiDAR
吴碧娥╱北美智权报 编辑部

由Reed Exhibition主办的第10届汽车电子技术展「Automotive World 2018」,刚于2018年1月在东京落幕,观察AUTOMOTIVE WORLD 2018可发现,「光达」(Light Detection And Ranging,简称LiDAR)是汽车大厂及新创公司布局自动驾驶的重要技术,虽然目前LiDAR的效能与价格还未能达到普及的程度,但在2018年到2020年之间,较低价的LiDAR可望问世!

AUTOMOTIVE WORLD是由汽车技术相关的展会及高峰技术论坛组成,是亚洲规模最大的汽车技术博览会,主要涵盖了汽车电子技术、车联网技术、EV/HEV/FCV技术、汽车轻量化技术、汽车配件加工技术等重要领域,今年有来自世界各地超过2,500家的汽车整车厂商、汽车零件制造商参展,展览期间举办近350场研讨会,总参观人数达到11.5万人。值得注意的是,今年同时也举办了第一届「日本国际自动驾驶技术展」(1st Autonomous Driving Technology Expo),汇集最新的传感器、雷达、AI/半导体与测绘技术。

图一、AUTOMOTIVE WORLD 2018在今年1/17~1/19于东京举办。
Grand Opening Ceremony
图片来源:AUTOMOTIVE WORLD官方网站

图二、第一届日本国际自动驾驶技术展

图片来源:AUTOMOTIVE WORLD官方网站

LiDAR是自动驾驶的关键技术

台湾地区「资策会」产业情报研究所(MIC)资深产业分析师施雅茹表示,观察AUTOMOTIVE WORLD 2018可发现,LiDAR是新创公司布局自动驾驶的重要技术,但目前LiDAR的效能与价格,还无法达到多数车厂可接受的状态,但在2018年到2020年之间,较低价的LiDAR可望问世。

图三、未来两年智慧车发展重点

图片来源:光宝,MIC整理(2018年1月)

LiDAR技术成为各家厂商差异化重点

光达(Light Detection And Ranging,简称LiDAR)即光探测与测量,是一种结合雷射((LASER))、全球定位系统(GPS)和惯性测量装置(Inertial Measurement Unit,简称IMU)三种技术的系统,LiDAR可透过光测量距离,比雷达更精确,成为自动驾驶汽车的关键技术,Google、百度、Uber等无人驾驶汽车研发团队都运用LiDAR作为传感器,结合图像识别等技术对路况进行判断。LiDAR最早的商业应用是在飞机上的机载雷射探测和测距系统,近几年则以无人车的应用最热门,主要的LiDAR厂商包括美国的Velodyne和Quanergy、德国IBEO,以及以色列Innoviz、加拿大LeddarTech和Phantom Intelligence,还有美国Aerostar和TriLumina等新创企业。而福斯(Volkswagen,VW)、日产(NISSAN)、丰田(TOYOTA)等传统的汽车厂商也纷纷开始采用LiDAR研发无人驾驶汽车,丰田公司甚至已自行研发一套LiDAR系统,其他公司的自动驾驶实验多数仍使用美国Velodyne的LiDAR。

台湾地区「工研院」产业经济与趋势研究中心(IEK)电子与系统研究组资深分析师范哲豪指出,在2018年美国消费性电子展(CES 2018)中,Velodyne展示多款固态Lidar,包括最近推出的VLS-128,拥有128个雷射信道和最佳的自主车辆感应技术,具备长距离、高分辨率和最宽环绕场的三重优势,能让自主车辆在低速城市环境下以高速行驶的传感器。此外还有固态LiDAR“Velodyne Velarray”,可实现一系列ADAS和自主应用的隐藏和低轮廓检测。外形小巧同时兼顾成本效益的Velarray,具有业界领先的3D视野。Velodyne并与法国高阶无人驾驶高级电动车厂商NAVYA合作,携手打造世界上第一辆无人自驾出租车。这辆配备10个LiDar、4个雷达和6个摄影机的“Autonom Cab”,将能够乘载6名乘客。

图四、Velodyne 与NAVYA合作的无人自驾出租车Autonom Cab。

图片来源:Velodyne,台湾地区「工研院」IEK(2018/01)

Innoviz推出两款固态LiDAR

以色列的Innoviz Technologies是LiDAR传感解决方案的领先供货商,截至去年11月,Innoviz已获得8,200万美元融资,投资方包括美国汽车零件制造德尔福汽车(Delphi Automotive PLC)、加拿大汽车零组件供应大厂麦格纳(Magna International)、360 Capital Partners、中国耀途资本、Naver、三星催化基金(Samsung Catalyst)及软银韩国风险投资公司(SoftBank Ventures Korea)。

Innoviz的LiDAR技术,采用的是该公司专有的系统,微电子机械系统(MEMS)和探测器设计,提供业界最准确、最长距离的自主车辆传感能力。而Innoviz旗下两款固态LiDAR InnovizPro与InnovizOne,分别将在2018年第一季和2019年上市。

图五、InnovizOne是公司的汽车级LiDAR设备,适用于3~5级自动驾驶,预计于2019年上市。

数据源:Innoviz, 台湾地区「工研院」IEK(2018/01)

LeddarTech將於2018年推出首批樣品

LeddarTech是加拿大LiDAR领先厂商,截至2017年9月,已获得来自德尔福、欧司朗(Osram)、玛涅蒂•玛瑞利(Magneti Marelli)以及IDT(Integrated Device Technology)等投资方总额高达1.01亿美元的C轮融资。

LeddarTech所研发的LiDAR控制芯片LeddarCore,可以从近13亿个样本和算术运算中,每秒生成高达24.5万个数字化波形(digitized waveforms),这些波形使用LeddarTech专有的信号处理算法进行演算,每秒可执行超过250亿次操作,藉此获得完整的LiDAR数据数据,实现最先进的ADAS和自动驾驶应用。LeddarCore LCA2已经被提名为CES 2018「汽车智能和自动驾驶技术」以及「嵌入式技术」两个项目的创新大奖,这款突破性的芯片,将是第一款能够实现LiDAR大规模量产的的3D固态LiDAR,能够满足汽车行业在成本、性能和可靠性方面的严格要求,最快能在2020年实现固态LiDAR的大规模商业化应用。LeddarTech目前正在研发LeddarCore LCA3,将于2018年推出首批样品。

图六、LiDAR控制芯片LeddarCore。

数据源:LeddarTech,台湾地区「工研院」IEK(2018/01)

除了LiDAR之外,HD/ 3D地图是2018年各国发展自动驾驶的另一项重要关键技术,软硬件厂商与政府间皆积极投入建构技术与合作伙伴,施雅茹预期,高精度地图是自动驾驶的成功要素,将成为未来两年的发展重点。

延伸阅读:AI与共享加持,自动驾驶出租车即将上路

 

作者: 吴碧娥
现任: 北美智权报资深编辑
学历: (台湾)政治大学新闻研究所
经历: 骅讯电子总经理室特助
经济日报财经组记者
东森购物总经理室经营企划

 


 





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