无人驾驶的实现离不开激光雷达

汽车产业老是鼓捣一些新词折磨我们，拜它所赐，现在我们知道无人驾驶汽车“马上就要来了”。一些制造商预测，自动驾驶汽车将会进入商用市场，最早的时间是2021年。不过新技术到来时价格很高，一段时间内大多数普通人无法享受。

激光雷达(LIDAR)贵得离谱，所谓激光雷达就是一套成像系统，它可以让无人驾驶汽车软件看清路面状况。高端系统可能逼近10万美元，低端不到1万美元。新兴技术从来都是不便宜的，不过从历史看，制造商往往能找到办法以更低的成本生产组件。然而无人驾驶汽车留给它们的时间太短，也就是说制造商如果想推出无人驾驶汽车，要么接受高昂的成本，要么推迟生产。

没错，汽车制造商可以选择廉价硬件，将成本降下来，但是不值得冒这样的风险。为什么?因为汽车自动驾驶让制造商背负了巨大的责任，即使是中端激光雷达系统，在安全方面也跟赌博一样。根据《麻省理工科技评论》的报道，当汽车以高速公路的速度行驶时，低端激光雷达系统根本没有用。

MIT用两套Velodyne系统的数据来举例，一套是HDL-64E，价格8万美元，一套是Puck，只要8000美元。HDL-64E用64条激光束为周边环境绘制图像，清晰度很高，最远可以覆盖120米，Puck只有16个光点，很快图像就会失真，最远覆盖距离约为100米。如果汽车低速行驶，两套系统都很好，如果按正常驾驶速度行驶，Puck就不行了。

问题在于，即使是HDL-64E系统，它也只是刚刚满足高速公路行驶的最低要求。当车速达到每小时70英里时，汽车每秒前进31.3米，如果紧急情况发生，汽车需要最长60米的距离才能完全停下。每超出一米，计算机就有更多的时间做决策，距离更远对汽车来说完全有必要。在理想情况下，汽车使用激光雷达系统只有提供200米远的有效图像，按高速公路速度行驶时才是安全的。

有一种技术可以解决此问题，那就是固态系统，不过固态系统比传统激光雷达系统成本低很多。Quanergy宣称它已经制造出250美元的元件，用在所谓的S3汽车上。可惜的是系统的保真度低，只有当汽车以超低速(每小时10英里以下)行驶时才有点用，否则一无是处。Velodyne也在开发便宜的固态组件，不过它承诺固态系统还没有办法替代360度激光系统。

Luminar公司的CEO奥斯汀·罗素(Austin Russell)解释说，他们使用的传感器尽量避开固态硬件，为什么呢?主要是因为虽然激光系统贵很多，但是它的图像也很好多，要让驾驶更安全，图像越清晰越好。他还说：“关于某个对象如果你只有几个点，就算你的机器学习技术再厉害也是白搭，因为你根本不知道它是什么。如果只能看到30米远的东西，当汽车以高速公路的速度行驶时，也就是一秒的距离。”

牛津大学无人驾驶项目主管格雷米·史密斯(Graeme Smith)认为，激光雷达产业可能会在数据质量与价格上寻求平衡，这种平衡会造成分化，使得高速无人驾驶汽车开上公路的时间存在差异。他说：“与高速无人驾驶汽车相比，低速版价格下降的速度可能更快。如果你希望激光可以覆盖250米以上的范围，就要用更好的激光。如果只是在低速环境中行驶，可以只覆盖15米的范围，这样就能使用更便宜的传感器。”

尽管如此，为汽车安装低质量激光雷达仍然会增加成本。产业研究人员、汽车制造商认为，无人驾驶硬件会让汽车的最终价格增加8000-10000美元，但是实际费用可能更高。当你将现有测试平台中的所有硬件加进去，最终价格简直就是天文数字。特斯拉说，它要让雷达系统降到8000美元，看起来很美，但是它还要安装几千美元的计算机设备、摄像头、惯性测量单元(当GPS无法使用时可以派上用场)。许多人担心，特斯拉雷达绘制的图像不够清晰。

另外，企业如果使用高清激光雷达系统，在雾天还是要转用雷达，或者关闭系统。最近接受Axios采访时Luminar公司的罗素说，制造商如果想零售无人驾驶汽车，必须竭尽全力确保安全，还要将“关键故障率”降下来，确保图像极为清晰。罗素称，无人驾驶产业过于强调降低成本，现在开发者需要专心增强技术的安全让，让它牢不可破。

罗素认为，要让技术变得完美成本可能介于30-40万美元，这个价格车队所有者愿意支付，因为驾乘分享是一项有利可图的业务。