【導(dǎo)讀】據(jù)麥姆斯咨詢(xún)介紹,目前,對(duì)于科技公司和汽車(chē)廠商的高管和工程師來(lái)說(shuō),自動(dòng)駕駛汽車(chē)(AV)技術(shù)及其發(fā)展路線(xiàn)圖上還有很多問(wèn)題有待解決。其中,三個(gè)懸而未決的大問(wèn)題正在突顯。
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IHS Markit汽車(chē)信息娛樂(lè)和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)研究總監(jiān)Egil Juliussen列出了以下幾個(gè)將在2019年困擾汽車(chē)行業(yè)的“遺留問(wèn)題”:
1. 我們是否真的需要激光雷達(dá)(LiDAR)?
2. 科技/汽車(chē)公司是否真的準(zhǔn)備好一起合作追求“網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)”,以推動(dòng)駕駛軟件的發(fā)展?
3. 業(yè)界能否解決Level 2級(jí)到Level 3級(jí)駕駛操控權(quán)的移交問(wèn)題?
行業(yè)觀察家已經(jīng)看到科技公司Tier 1和汽車(chē)OEM制造商之間興起的新一輪自動(dòng)駕駛伙伴關(guān)系。有幾家公司正對(duì)Level 2級(jí)到Level 3級(jí)自動(dòng)駕駛操控權(quán)的移交問(wèn)題嘗試新技術(shù),例如以色列ADAM公司,正在嘗試?yán)萌斯ぶ悄埽ˋI)及算法助力其技術(shù)平臺(tái),以解決人、車(chē)駕駛操控權(quán)的移交問(wèn)題。
對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)突然將控制權(quán)交回人類(lèi)駕駛員時(shí)的手足無(wú)措困境,“預(yù)計(jì)下個(gè)月在拉斯維加斯舉辦的2019年消費(fèi)電子展上,Tier 1和汽車(chē)OEM制造商對(duì)駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)的興趣會(huì)重新抬頭。”市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Semicast Research首席分析師Colin Barnden表示。
但是,ADAS汽車(chē)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)真的需要激光雷達(dá)嗎?Juliussen稱(chēng),“我們已經(jīng)聽(tīng)到很多這樣的市場(chǎng)疑問(wèn),這個(gè)疑問(wèn)在數(shù)字成像雷達(dá)出現(xiàn)之后獲得了更多關(guān)注,因?yàn)椋瑪?shù)字成像雷達(dá)相比過(guò)去的產(chǎn)品可以提供更多信息。”他解釋道。
AEye融合“攝像頭+激光雷達(dá)”數(shù)據(jù)
在此背景下,位于美國(guó)加利福尼亞州普萊森頓的一家名為AEye的創(chuàng)業(yè)公司,近日宣布為ADAS和自動(dòng)駕駛市場(chǎng)推出了首款商用產(chǎn)品“iDAR”,這是一款融合了高清攝像頭的固態(tài)激光雷達(dá)。
近一年來(lái),自動(dòng)駕駛汽車(chē)不一定需要激光雷達(dá)的聲音一直在科技界回響。這種思路確實(shí)很誘人,因?yàn)樵S多汽車(chē)OEM制造商都認(rèn)為激光雷達(dá)太昂貴了,他們認(rèn)為激光雷達(dá)技術(shù)距離實(shí)際應(yīng)用還遠(yuǎn)未成熟。
AEye從另一個(gè)角度進(jìn)入了這場(chǎng)“激光雷達(dá)是否必要”的市場(chǎng)辯論。該創(chuàng)業(yè)公司認(rèn)為,汽車(chē)OEM制造商不愿意使用現(xiàn)有的激光雷達(dá),除了成本問(wèn)題,還因?yàn)樗麄兡壳暗慕鉀Q方案依賴(lài)于一系列獨(dú)立的
傳感器,這些傳感器共同產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)。
AEye解釋說(shuō),“這需要漫長(zhǎng)的處理時(shí)間和龐大的運(yùn)算能力,通過(guò)較準(zhǔn)、分析、校正、下采樣來(lái)收集和重組這些傳感器采集的數(shù)據(jù),并將它們轉(zhuǎn)換為可用于安全引導(dǎo)車(chē)輛的可操作信息。”
但是,如果AEye以某種方式使用人工智能,僅對(duì)自動(dòng)駕駛路徑規(guī)劃有意義的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行區(qū)分采集,而不是為每個(gè)像素分配相同的優(yōu)先級(jí)呢?“正是這一初衷激發(fā)了AEye開(kāi)發(fā)iDAR”AEye營(yíng)銷(xiāo)副總裁Stephen Lambright解釋道。
事實(shí)上,AEye的iDAR“深根于最初為國(guó)防工業(yè)開(kāi)發(fā)的技術(shù),”Lambright表示。該創(chuàng)業(yè)公司首席執(zhí)行官Luis Dussan之前曾致力于為戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)監(jiān)控、偵察和防御系統(tǒng)。他創(chuàng)建了AEye公司,“以為自動(dòng)駕駛汽車(chē)提供軍用級(jí)別的性能。”
據(jù)Lambright稱(chēng),驅(qū)動(dòng)iDAR開(kāi)發(fā)的是“首席執(zhí)行官Dussan在軍用飛機(jī)感知系統(tǒng)中學(xué)到的三個(gè)原則”, 1)永遠(yuǎn)不錯(cuò)過(guò)任何信息;2)所有物體對(duì)象不是平等的,需要給予不同的權(quán)重;3)實(shí)時(shí)處理。
簡(jiǎn)而言之,iDAR的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種“無(wú)需浪費(fèi)計(jì)算周期”的傳感器融合系統(tǒng)。iDAR的構(gòu)建模塊包括1550nm固態(tài)MEMS激光雷達(dá),低光照高清攝像頭和嵌入式AI。該系統(tǒng)旨在整合2D攝像頭“像素”(RGB)和3D激光雷達(dá)數(shù)據(jù)“體素”(XYZ),以提供“一種新的實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)”為自動(dòng)駕駛路徑規(guī)劃系統(tǒng)提供更快速、更準(zhǔn)確、更長(zhǎng)距離、更智能的信息。
值得注意的是,AEye的iDAR提供的不是各自獨(dú)立的攝像頭和激光雷達(dá)系統(tǒng)的掃描后融合。而是通過(guò)開(kāi)發(fā)人工智能感知系統(tǒng),iDAR將固態(tài)激光雷達(dá)與高分辨率攝像頭進(jìn)行物理融合,創(chuàng)建了一種被稱(chēng)為動(dòng)態(tài)像素的新數(shù)據(jù)類(lèi)型。通過(guò)捕捉x、y、z、R、G、B數(shù)據(jù),這種動(dòng)態(tài)像素“仿生”了人類(lèi)視覺(jué)皮層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
整合片上系統(tǒng)(SoC)
近日發(fā)布的新型iDAR系統(tǒng)AE110是AEye公司的第四代原型產(chǎn)品。據(jù)Ratnam介紹,“該系統(tǒng)中包含一個(gè)基于賽靈思(Xilinx)Zynq SoC的整合SoC。Zynq將基于ARM的處理器與FPGA集成在一起,旨在實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵分析和硬件加速,同時(shí)在一個(gè)器件上集成了CPU、DSP、ASSP和混合信號(hào)功能。2019年,AEye計(jì)劃為這款整合SoC設(shè)計(jì)自己的ASIC。”
“攝像頭+雷達(dá)”或“攝像頭+激光雷達(dá)”?
AEye正在推廣其“攝像頭+激光雷達(dá)”整合傳感器系統(tǒng),而一些高精度毫米波(mmWave)雷達(dá)芯片開(kāi)發(fā)商則推崇“攝像頭+雷達(dá)”解決方案。
科技行業(yè)研究機(jī)構(gòu)Linley Group的高級(jí)分析師Mike Demler稱(chēng),AEye的攝像頭+激光雷達(dá)融合“是一種有趣的方案”。Aeye的方案“可能具有一些獨(dú)特的功能”,但Mike Demler也提出,AEye“并不是唯一一家這樣做的公司”。Demler指出,大陸集團(tuán)(Continental)也在銷(xiāo)售“攝像頭+激光雷達(dá)”的組合單元。但據(jù)推測(cè),大陸集團(tuán)是將兩個(gè)獨(dú)立傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行整合。
正如Demler所看到的那樣,AEye解決方案的優(yōu)勢(shì)在于“傳感器融合軟件”。實(shí)質(zhì)上,“將攝像頭/激光雷達(dá)傳感器作為一個(gè)集成單元進(jìn)行處理,可以加速識(shí)別目標(biāo)區(qū)域,”Demler指出,“除此之外,兩個(gè)傳感器的各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)仍然保留。”
Demler表示,AEye采用了MEMS激光雷達(dá),但并沒(méi)有公開(kāi)透露其空間分辨率。他推測(cè),跟Velodyne等機(jī)械掃描激光雷達(dá)相比,這可能是AEye的一個(gè)弱項(xiàng)。“攝像頭傳感器具有相對(duì)最高的分辨率,但它無(wú)法應(yīng)對(duì)極其明亮或黑暗的場(chǎng)景,并且仍然會(huì)受到可能阻擋鏡頭的污垢和沉積物的影響。因此,不能單獨(dú)依靠攝像頭來(lái)獲得空間分辨率。同樣地,激光雷達(dá)在降雨時(shí)性能表現(xiàn)也不如雷達(dá),所以在這些條件下不能單獨(dú)依靠激光雷達(dá)進(jìn)行物體探測(cè),并且,大多數(shù)激光雷達(dá)都不能測(cè)量物體的移動(dòng)速度。”
真正的邊緣融合
談及AEye,據(jù)VSI Labs創(chuàng)始人Phil Magney透露,VSI Labs被聘請(qǐng)驗(yàn)證激光雷達(dá)的距離和掃描速率。
Magney強(qiáng)調(diào),“iDAR傳感器的獨(dú)特之處在于它將攝像頭和激光雷達(dá)耦合了在一起,并在中央計(jì)算機(jī)攝入整合數(shù)據(jù)之前,對(duì)兩個(gè)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。”他認(rèn)為,“這是真正的邊緣融合,因?yàn)樵O(shè)備在對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行任何分類(lèi)之前,融合了攝像頭數(shù)據(jù)和激光雷達(dá)原始數(shù)據(jù)。我們還認(rèn)識(shí)到,其設(shè)備有能力聚焦目標(biāo)主題,而不需要處理整個(gè)點(diǎn)云場(chǎng)景。”
此外,Magney還承認(rèn),AEye的iDAR設(shè)備“由于擁有融合的攝像頭數(shù)據(jù),因此具有更好的目標(biāo)分類(lèi)潛力。”他指出,“iDAR正在開(kāi)發(fā)適用于融合數(shù)據(jù)集的分類(lèi)算法。”
理論上,AEye所謂的動(dòng)態(tài)像素創(chuàng)建的內(nèi)容“比攝像頭或激光雷達(dá)各自產(chǎn)生的內(nèi)容更豐富”,Magney說(shuō)。但他也提出“基本上每個(gè)像素都有一個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)都有一個(gè)像素,但需要注意的是攝像頭的分辨率要遠(yuǎn)高于激光雷達(dá),因此像素與點(diǎn)的比例不是一對(duì)一的。”
Magney承認(rèn),“當(dāng)把iDAR與雷達(dá)放在一起比較時(shí),確實(shí)可以放棄對(duì)雷達(dá)的需求,因?yàn)榧す饫走_(dá)和雷達(dá)都是測(cè)距設(shè)備。”
他指出,“如果iDAR激光雷達(dá)的深度感知能力可以給你足夠的信心,并且又能夠跟蹤目標(biāo)的速度信息,那么完全可能放棄雷達(dá)。值得一提的是,與大多數(shù)商用激光雷達(dá)產(chǎn)品相比,iDAR的掃描速度是其兩倍(100赫茲),這是其另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。”
另一方面,在完全自動(dòng)駕駛汽車(chē)實(shí)現(xiàn)之前,會(huì)有越來(lái)越多配備ADAS功能的汽車(chē)推出,雷達(dá)似乎在ADAS市場(chǎng)比激光雷達(dá)(或iDAR)更占優(yōu)勢(shì)。
“雷達(dá)在惡劣天氣下能夠更好地工作,因此最適合ADAS,即使條件不適合自動(dòng)駕駛,也需要安全系統(tǒng)運(yùn)行,”Magney說(shuō),“但雷達(dá)本身在物體分類(lèi)方面仍然受到限制。這是由雷達(dá)設(shè)備的硬件決定的。我們知道雷達(dá)在分類(lèi)方面正在變得越來(lái)越好,并且相關(guān)廠商聲稱(chēng)可以提供更豐富的功能。一些雷達(dá)創(chuàng)業(yè)公司也提出了非常吸引眼球的方案。”
VSI近期在AEye最近的性能測(cè)試中驗(yàn)證了iDAR傳感器的探測(cè)和方法。Magney表示,該公司驗(yàn)證了iDAR激光雷達(dá)信號(hào)能夠探測(cè)到道路上距離1000米的卡車(chē),其掃描速率達(dá)到了100赫茲。
“我們沒(méi)有驗(yàn)證這種傳感器能否帶來(lái)更好的性能或安全性,但我們證明它確實(shí)有足夠的性能和智能來(lái)識(shí)別1000米處的物體。”他補(bǔ)充說(shuō)。
在Demler看來(lái),AEye的iDAR并沒(méi)有取代雷達(dá)。德州儀器(TI)的mmWave成像雷達(dá)也并沒(méi)有取代激光雷達(dá),Demler解釋說(shuō),“大多數(shù)自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)商都使用了這三種傳感技術(shù),當(dāng)然,事實(shí)上它們也在使用其他傳感器,例如,超聲波傳感器、紅外傳感器等等。”
Demler說(shuō):“自動(dòng)駕駛的安全性需要傳感器冗余支持,并且需要多種傳感器共同完成,因?yàn)闆](méi)有一種類(lèi)型的傳感器可以在所有條件下發(fā)揮最佳性能。”
產(chǎn)業(yè)鏈巨頭看好,Aeye累計(jì)完成6000萬(wàn)美元融資
近日,AEye還披露了其二次B輪融資,這使公司的總?cè)谫Y額超過(guò)了6000萬(wàn)美元。
AEye表示其B輪投資方包括汽車(chē)OEM制造商、Tier 1和Tier 2廠商,以及戰(zhàn)略投資者海拉(Hella Ventures)、斯巴魯(Subaru-SBI)創(chuàng)新基金、LG電子和SK海力士。
AEye營(yíng)銷(xiāo)副總裁Lambright指出了Hella Ventures和LG電子在公司B輪融資中加入的重要意義。AEye將依靠這些Tier 1合作伙伴來(lái)提高iDAR產(chǎn)量并降低單位成本。Lambright估計(jì)到2021年iDAR的初步單位成本將降到1000美元以下。
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