Waymo的激光雷達(dá)計劃：進(jìn)展如何？

Waymo’s Lidar Plan: How’s It Working out?

許多自動駕駛汽車（AV）開發(fā)商一直在熱烈追求激光雷達(dá)技術(shù)，這一技術(shù)之所以重要，是因為它們能夠建立汽車周圍環(huán)境的三維模型，這是自動駕駛汽車競賽的一個基本特征。
領(lǐng)先的AV公司——Waymo、GM Cruise和Argo AI——要么已經(jīng)收購了激光雷達(dá)技術(shù)公司，要么已經(jīng)在內(nèi)部開發(fā)了激光雷達(dá)。就連英特爾公司Mobileye也在打造自己的激光雷達(dá)技術(shù)，Mobileye的首席執(zhí)行官Amnon Shashua在最近接受EE時報采訪時承認(rèn)。

但在所有自動駕駛汽車開發(fā)商中，Waymo是目前唯一一家將其激光雷達(dá)商業(yè)化的公司。然而，Waymo并不是每個人都能得到許可。它的合作伙伴僅限于那些在非汽車領(lǐng)域工作的人。
自從Waymo宣布將其名為激光熊蜂窩（Laser Bear Honeycomb）的激光雷達(dá)授權(quán)給非汽車公司以來，已經(jīng)過去了16個多月。怎么樣了？《經(jīng)濟(jì)時報》最近采訪了Waymo的激光雷達(dá)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人西蒙·韋爾蓋斯（Simon Verghese）。

Verghese證實Waymo現(xiàn)在有多個設(shè)計勝利。但他對其激光雷達(dá)技術(shù)、定價或合作伙伴的具體細(xì)節(jié)保持沉默。如果Waymo對與外部客戶做生意是認(rèn)真的，為什么要保密呢？“你需要一份保密協(xié)議，”Verghese說。

盡管如此，Verghese通過概述Waymo決定授權(quán)其激光雷達(dá)技術(shù)的原因、公司如何認(rèn)為其技術(shù)優(yōu)于其他公司以及公司正在探索的激光雷達(dá)技術(shù)的新領(lǐng)域，證實了一些事情。

機(jī)械模式

Verghese證實Waymo的蜂巢激光雷達(dá)基于機(jī)械技術(shù)。它配有旋轉(zhuǎn)鏡和轉(zhuǎn)盤。

最近，影音行業(yè)出現(xiàn)了對激光雷達(dá)技術(shù)的淘金熱。據(jù)報道，已有70多家初創(chuàng)公司躍入市場，探索包括MEMS、固態(tài)和閃光激光雷達(dá)在內(nèi)的新技術(shù)選擇。

在這一新興的免費模式中，很明顯Waymo推出蜂窩狀激光雷達(dá)并不是因為這是一項新技術(shù)，而是因為其久經(jīng)考驗的機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)顯示了穩(wěn)定性。

經(jīng)驗很重要

本著這種精神，Waymo正在推銷自己的經(jīng)驗，在100萬英里的運行中測試了自己的AV。Verghese解釋說，了解整個自動駕駛汽車的工作原理會有所幫助。他的觀點是Waymo不僅僅制造激光雷達(dá)。“我們是一家垂直整合的（AV）公司，”他說，牢牢掌握著與傳感器密切合作的AV軟件堆棧。

更廣闊的視野

Waymo公司承諾，它的周邊激光雷達(dá)安裝在車輛周圍的四個點上，可以提供“無與倫比的視場，包括高達(dá)95°的垂直視場和高達(dá)360°的水平視場。”

這意味著AVs可以看到更多區(qū)域的傳感器更少。Waymo還聲稱，不管距離有多近，它的激光雷達(dá)幾乎不受干擾；它們能夠在非常近的距離探測和避開物體。

“我們知道我們的傳感器如何在盲點上協(xié)同工作，”Verghese說。他補(bǔ)充道，Waymo的蜂巢激光雷達(dá)提供了“更高的點密度和更好的射程”。

如何清潔設(shè)備裝置？

通過數(shù)百萬英里的AV測試，Waymo發(fā)現(xiàn)了一個激光雷達(dá)新手可能沒有機(jī)會了解的問題：隨著時間的推移，傳感器對物體的觀察和探測能力會下降。

Waymo的解決方案：首先，知道何時清潔傳感器。第二，設(shè)計人性化、易于清潔的傳感器。感知能力的下降——在各種不同的路況下，它能看到和探測到物體的距離——直接影響到AV的安全性。韋爾蓋塞解釋道，Waymo已經(jīng)開發(fā)出一種“不斷驗證”每個傳感器能力的方法。

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旋轉(zhuǎn)

大多數(shù)行業(yè)分析師都認(rèn)為，在過去幾年里涌現(xiàn)出來的70多家lidar初創(chuàng)公司中，許多都不太可能在Covid-19經(jīng)濟(jì)中生存下來。公共衛(wèi)生危機(jī)加劇了這樣一個現(xiàn)實：商用AV的到來不再像曾經(jīng)預(yù)測的那樣迫在眉睫。

在一個困難的環(huán)境中，尚未被收購的lidar開發(fā)者必須調(diào)整他們的策略。一些公司已經(jīng)在爭先恐后地使他們的技術(shù)更適合設(shè)計成ADAS車輛（而不是robotaxis），或者被工業(yè)機(jī)器人市場所接受。總部位于西雅圖的初創(chuàng)企業(yè)lumotion就是一個很好的例子，它現(xiàn)在正三管齊下，將智能手機(jī)lidar芯片添加到其產(chǎn)品路線圖中。

Waymo，有著更多的錢，不是在為生存而戰(zhàn)。但它正在為其激光雷達(dá)技術(shù)開拓一系列新的非AV市場。Verghese說，蜂巢激光雷達(dá)的設(shè)計成功和合作伙伴遍及從農(nóng)業(yè)、土方運輸?shù)浇ㄖO(shè)備和采礦等各個市場。他解釋說，這些應(yīng)用依賴于“激光雷達(dá)的堅固性和耐用性”。

Verghese說，例如，工業(yè)空間需要一個足夠可靠的激光雷達(dá)來探測路徑上的碎片，而不需要進(jìn)行特定的物體分類。激光雷達(dá)告訴你，“我不知道它是什么，但最好不要碾過它。”

他指出，同樣的原則也適用于晚上在黑暗中從臥室走到廚房。你在黑暗中通過觸摸墻壁和測量距離找到自己的路。Verghese解釋說：“當(dāng)你覺得地板上有什么東西的污跡——可能是貓或其他什么東西——的話，你應(yīng)該避免踩到它。”。

規(guī)模經(jīng)濟(jì)

Waymo正在向非汽車公司推銷其激光雷達(dá)技術(shù)，主要是希望擴(kuò)大規(guī)模。如果更多的公司采用它，Waymo可以提高激光雷達(dá)的產(chǎn)量。理論上，規(guī)模經(jīng)濟(jì)將降低每一個傳感器的成本。

當(dāng)談到激光雷達(dá)的“批量生產(chǎn)”時，與合作伙伴合作和管理供應(yīng)鏈?zhǔn)窃摴镜闹匾蝿?wù)。Waymo不必?fù)?dān)心這些意外事件，只要它是它唯一的客戶，使用它的激光雷達(dá)為自己的AV測試車輛。

不過，有一點是肯定的。Waymo“有興趣了解其激光雷達(dá)的所有不同使用情況”。換句話說，雖然Waymo專注于在汽車市場上使用激光雷達(dá)，但該公司有很大的興趣去了解如何制造激光雷達(dá)和相關(guān)軟件，使其更適用于特定的非汽車應(yīng)用，包括工業(yè)機(jī)器人，倉庫機(jī)器人和保安。據(jù)Verghese稱，Waymo將與其合作伙伴密切合作。

“相干激光雷達(dá)”在地平線上？

由于許多激光雷達(dá)公司都在為他們的新激光雷達(dá)設(shè)計使用MEMS微型掃描儀或SPAD（單光子雪崩二極管）陣列而大聲疾呼，除了機(jī)械激光雷達(dá)之外，Waymo還有什么計劃？

Verghese說，許多技術(shù)選擇都擺在桌面上。“我們非常清楚，我們正在密切關(guān)注”各種新技術(shù)的發(fā)展。

Verghese表示，Waymo繼續(xù)與谷歌內(nèi)部的技術(shù)開發(fā)活動保持緊密聯(lián)系。例如，蜂窩激光雷達(dá)的底層技術(shù)開發(fā)已經(jīng)在谷歌內(nèi)部開始。Waymo最終與谷歌合作，使其激光雷達(dá)和軟件協(xié)同工作。

Verghese也承認(rèn)“相干激光雷達(dá)”是未來的技術(shù)選擇。

包括今天的蜂巢激光雷達(dá)系統(tǒng)。相干激光雷達(dá)是汽車應(yīng)用領(lǐng)域的新產(chǎn)品，其主要技術(shù)是調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）激光雷達(dá)。

連續(xù)波操作的優(yōu)點包括能夠直接探測速度和高分辨率的距離。然而，最大的挑戰(zhàn)是，這種系統(tǒng)需要多種光學(xué)元件的緊密集成，包括激光器、放大器、相位和振幅控制低噪聲光電二極管、模式轉(zhuǎn)換器和光波導(dǎo)。這些必須進(jìn)一步集成在一個緊湊的外形，可大批量制造。

這就是硅光子學(xué)的用武之地。理論上，硅平臺可以在可擴(kuò)展的大批量制造過程中實現(xiàn)硅芯片上的光學(xué)集成，從而實現(xiàn)芯片級固態(tài)激光雷達(dá)。

Verghese承認(rèn)，谷歌已經(jīng)非常熟悉硅光子學(xué)，因為谷歌將其視為使光通信用大線卡變得更小的關(guān)鍵。

相干系統(tǒng)被認(rèn)為可以提供更好的性能——包括單脈沖速度測量和對其他光源干擾的抗擾度。盡管所有的研究仍有待進(jìn)一步研究。

Analyst’s take on Waymo

分析師對Waymo的看法

我們對Waymo的采訪讓我們對Waymo在激光雷達(dá)發(fā)展方面的方向有所了解。但撇開Waymo的雄心壯志不談，Waymo與Honeycomb在商業(yè)上的競爭力還遠(yuǎn)不清楚。

我們詢問了Yole Dédevelopement的技術(shù)和市場分析師亞歷克西斯·德布雷（Alexis Debray），他對近幾個月來激光雷達(dá)的市場進(jìn)行了診斷，以及Waymo的適用范圍。

德布雷觀察到，對于汽車lidar（個人汽車），供應(yīng)鏈中的許多公司正在“為2021年至2023年之間的產(chǎn)品發(fā)布做準(zhǔn)備”。他指出，除其他外，奧迪目前正與法雷奧合作，Innoviz與麥格納和寶馬合作，Luminar與沃爾沃合作，Velodyne與現(xiàn)代摩比斯和現(xiàn)代合作。

德布雷強(qiáng)調(diào)，Waymo并不孤單。“許多公司還為工業(yè)應(yīng)用和自主車輛（robotaxi和自主穿梭機(jī)）開發(fā)了激光雷達(dá)。”

他指出：“這使得激光雷達(dá)的價格在幾千美元范圍內(nèi)，而三年前只有幾萬美元，”他說。他補(bǔ)充說，這種激光雷達(dá)具有“更好的性能、更小的尺寸和更高的可靠性”。因此，激光雷達(dá)在越來越多的應(yīng)用中得到應(yīng)用和測試，包括工廠車輛、安全、智能交通系統(tǒng)、國防等

德布雷在接受《EE時報》采訪時說：“鑒于目前很少有關(guān)于蜂巢性能和價格的公開信息，我認(rèn)為Waymo有兩個優(yōu)勢。首先，他們掌握了從激光雷達(dá)到終端系統(tǒng)和操作的每一步，包括軟件、電子設(shè)備……其次，他們已經(jīng)在百萬英里的運行中進(jìn)行了大量測試。”

但這并不意味著Waymo一帆風(fēng)順。德布雷指出，Waymo“在各種工業(yè)應(yīng)用需要許多不同規(guī)格時，只提供一種型號。”

在他看來，“其他激光雷達(dá)公司提供許多型號，甚至定制。例如，Ouster提供大約50種不同的型號，都基于相同的技術(shù)，但范圍、視野和分辨率各不相同。此外，要想在工業(yè)市場擴(kuò)張，Waymo必須與數(shù)以百計的不同客戶接觸和互動。他們似乎已經(jīng)在忙著做Waymo One了。”

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Waymo的激光雷达计划：进展如何？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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