FMCW技術加身,自駕新創公司Aurora也自研LiDAR啦!
大壯旅 / 何渝婷編譯
2020-07-14 11:35

自動駕駛新創公司Aurora,因為新冠疫情沈寂了一段時間,不過復出後的它們可是重裝上陣,Aurora也搖身一變成了能自研LiDAR系統的頂尖公司。

據Aurora介紹,它們這款LiDAR名為「FirstLight」(意為第一道光),與市場上其他產品相比,探測距離更遠,追蹤速度也更快。

對自動駕駛汽車來說,LiDAR絕對稱得上感測器三大金剛之首,它是車輛的「眼睛」。大多數在研的自動駕駛汽車車頂都配有LiDAR,這款感測器會在旋轉的同時,向周邊環境發射雷射脈衝,並借助回波繪製3D點雲圖,幫助車輛辨識周邊物體。

除了高級別自動駕駛,LiDAR在ADAS系統中也有自己的一席之地。

據悉,FirstLight將被用在Aurora下一代自動駕駛測試車上,今年夏天就會正式上路。Aurora選擇自研LiDAR的原因也很簡單,市場上的產品在探測能力上,已經無法滿足公司軟硬體堆疊的需求了。因此,2019年Aurora收購LiDAR新創公司Blackmore,隨後便針對公司自動駕駛堆疊的需求,量身打造了這款LiDAR。

FMCW(調頻連續波)LiDAR

Aurora指出,它們選擇Blackmore是因為這家公司在FMCW LiDAR技術上的造詣。這種次世代LiDAR技術,能大幅提升自動駕駛汽車的感知能力。除此之外,Blackmore的技術還是成本節約利器,能幫助Aurora打造CP值更高的自動駕駛平台。

在被Aurora納入麾下之前,Blackmore曾花費十多年的時間,為美國國防部開發FMCW LiDAR,後來它們將重點轉向汽車市場,開始為自動駕駛汽車提供LiDAR。Aurora正式入主之前,Blackmore還拿過豐田與BMW的投資。

有趣的是,為了更好的整合技術,Aurora甚至還專門在Blackmore總部所在地美國蒙大拿設立了辦公室。

FMCW  VS 傳統 LiDAR

從工作原理上來看,傳統LiDAR會以固定頻率向周邊發射雷射脈衝,並通過回波的飛行時間,來判斷物體與車輛之間的距離。也就是說,物體距離車輛越遠,回波花的時間就越長。這就意味著那些速度飛快且距離較遠的移動物體,追蹤起來不夠精確,尤其是在暗光環境下,就更為困難。

FMCW就有所不同,憑藉以一定週期改變頻率的連續波雷射脈衝,自動駕駛開發者,能靠著都卜勒效應進行更精確的定位(包括物體的速度與運行方向)。

對於運動物體的追蹤,FMCW LiDAR可是相當在行。由於能確定物體的速度與運行方向,它甚至能判斷周邊障礙物是在靠近還是遠離。同時,在暗光環境或雨霧天氣下,FMCW LiDAR探測能力也不會打折扣。

從技術指標來看,FMCW LiDAR甚至能幫助Aurora Driver,在300公尺外辨識反光率低的目標,比如夜晚穿著黑衣服的行人。同時,Firstlight還用上了單光子技術,對非常微弱的光線也相當敏感。

除此之外,FirstLight的運行波段也更高(1550nm),在提升雷射脈衝能量的同時,也能保護人眼。

眼下,大多數傳統LiDAR運行波段在900nm附近,在輸出時需要降低脈衝能量以保護人眼,這樣一來在暗光環境下,LiDAR性能就會大打折扣。顯然,對於要全天候工作的自動駕駛汽車來說,這樣的表現不合格。

有了更遠的探測距離,FMCW LiDAR未來還非常適合在洲際公路上奔忙的自動駕駛卡車,因為卡車剎車距離要長得多。

創立於2017年的Aurora,在誕生之初就自帶光環,因為它集合了三位業內傳奇大牛,包括前谷歌自動駕駛團隊負責人Chris Urmson,特斯拉Autopilot之父Sterling Anderson,以及卡內基·梅隆大學感知系統專家Drew Bagnell(還是Uber無人車項目的奠基者之一)。此外,它們還得到了紅杉資本及電商巨頭亞馬遜的鼎力相助(B輪融資5.3億美元)。

Aurora的自動駕駛系統「Aurora Driver」,是一套完整的軟體堆疊,它融合了AI、數據可視化、雲端運算,以及深度學習推理技術,未來會登陸普通乘用車、遞送車輛以及長途卡車。Aurora就表示,它們已經成功將Aurora Driver,部署在了六種不同車型上。

有趣的是,自動駕駛產業裡並非所有人都是LiDAR的信徒,馬斯克就對LiDAR不感冒。在去年的特斯拉投資者日上,馬斯克就直言:「傻瓜才玩LiDAR,這玩意又貴又沒必要,依靠LiDAR的公司最後肯定會走向覆滅。」

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