【科技情報】谷歌開懟Uber：只因這項技術

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來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：邢濟武  劉博洋  方東  審協(xié)北京中心機械部  IP創(chuàng)新贏

原標題：谷歌開懟Uber：只因這項技術

你是我的眼，帶我領略四季的變換，你是我的眼，帶我穿越擁擠的人潮；有沒有被小贏的歌聲帶節(jié)奏？今天這幾句歌詞就獻給谷歌無人駕駛的核心——激光雷達技術。

對無人駕駛技術的研究

已經(jīng)遠遠超越了傳統(tǒng)車企的范疇

蘋果、谷歌、IBM、百度、騰訊……，

除了這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭

還有特斯拉、Uber這樣的獨角獸

紛繁江湖，誰來笑傲？

與別人主要采用視覺識別技術不同

谷歌從09年開始，八年磨一劍

給出的方案是：激光雷達

谷歌第三代原型車

根據(jù)3月13日的網(wǎng)易新聞

谷歌利劍揮出，直擊Uber

根據(jù)報道分析，谷歌此舉將嚴重的打亂競爭對手的實驗和商業(yè)計劃，保持其在激光雷達技術方面的優(yōu)勢地位。

過去8年間，谷歌無人車經(jīng)歷了幾代的升級更新。據(jù)公司人員稱：在實際道路上進行了數(shù)百萬英里的測試，僅出現(xiàn)了16次小事故且均為對方違規(guī)駕駛；安全行駛的原因都依賴于這個小小的核心部件-激光雷達

有人會問了：在谷歌無人車的眼睛里，世界也會像在老司機眼中一樣嗎？比如說，這樣： 

您這樣想，就圖樣圖森破咯

早說過谷歌不是用視覺識別的

經(jīng)過激光雷達掃描，世界是這樣的：

周圍場景由無數(shù)的點云（Point Cloud）構成，并經(jīng)過處理為各種不同形狀的盒子，圖中紫色表示機動車、藍色表示自行車、黃色表示行人。

在數(shù)百萬英里的測試中一些匪夷所思的場景是很多老司機都從來沒遇到過的：

1.坐著電動輪椅趕鴨子過馬路的老婆婆

2.無證駕駛的小司機

3.無人車前面裸奔的人

在危機四伏的馬路上做到全身而退的，需要一雙明亮又靈敏的眼睛。

接下來，就來詳細介紹一下谷歌無人車的眼睛--激光雷達

激光雷達（LIDAR）的研發(fā)，早在上個世紀的七十年代就開始了，但是因為造價昂貴和體積過大等原因一直僅應用在氣象監(jiān)測、地圖測繪和軍事偵查等領域。

谷歌公司的無人汽車中使用了Velodyne公司的三維激光雷達HDL-32E，對于其如何實現(xiàn)障礙物智能感知，已在該公司的專利文獻中公開（美國發(fā)明專利申請公開號：US2011/0216304A1）

US2011/0216304A1說明書附圖

該雷達頭部內具有32個激光發(fā)射器，被照射目標物反射后被32個激光探測器接收，同時位于底部的電機帶動頭部360旋轉，從而實現(xiàn)垂直41度，水平360度的視場檢測。

激光陣列技術將反射信號每秒處理成70萬個點云（Point Cloud）點。

頭部內的每個復合板上安裝一個激光發(fā)射器或激光探測器，在垂直行方向以扇形方式分別焊接固定在主板兩側

激光雷達為了減緩出現(xiàn)視野盲區(qū)，其第一透鏡和第二透鏡采用了兩個“D”型透鏡對應發(fā)射激光和反射激光，兩個“D”型透鏡以兩者之間的最小間隙貼合在一起安裝在透鏡框架上，

采用這種兩個緊密連接的“D”型透鏡，通過平行的發(fā)射激光和探測激光路線能夠將盲區(qū)減少到基本為零。

同時，多個激光發(fā)射器同時發(fā)射激光會產生交叉干擾的情況，如下圖所示，若激光發(fā)射器E1—E4同時發(fā)射激光，反射光應被激光探測器D1—D4接收，但是因為反射激光的目標物的位置和外形等原因，從一個激光發(fā)射器發(fā)射的激光可能被錯誤的激光探測器探測，如：從E1發(fā)射的激光被D3接收到，此時就會產生一個錯誤的云點。

為了避免上述問題，激光雷達采用了非相鄰激光器激光信號發(fā)射的方式。例如， E1第一個發(fā)射，然后是E17發(fā)射，然后是E2、E18、E3、E19...E16、E32。

如此功能強大的雷達價格也一定不便宜吧？

根據(jù)報道，搭載在谷歌第二代無人車上的激光雷達售價高達7萬美刀，一個小部件相當于測試使用的汽車（普銳斯改裝）的兩倍價格！

因此要最終實現(xiàn)無人駕駛汽車的遠大理想，降低激光雷達成本，絕對是其中關鍵。

在激光雷達市場化不斷深入的背景下，除了前面介紹的Velodyne公司，一些初創(chuàng)公司也進入本領域并展現(xiàn)了一定的技術實力。例如:

美國Quanergy公司

德國Ibeo公司

以色列Innoviz公司

加拿大LeddarTech公司

英國Photonic Vision公司

在小型化、固態(tài)化和降成本的方面，上述公司甚至給出了不同于Velodyne公司的解決方案，成為該公司的挑戰(zhàn)者甚至顛覆者。

其中，內部無機械旋轉部件的固態(tài)激光雷達已經(jīng)成為了新型激光雷達的一個重要發(fā)展方向。

例如：美國Quanergy公司的S3雷達，以及一些專利文獻中記載的（美國發(fā)明專利公開號US2015293224A1）相控陣固態(tài)激光雷達等，這些都是典型的固態(tài)激光雷達。

據(jù)報道：美國Quanergy公司目前發(fā)布的固態(tài)激光雷達三代產品價格已經(jīng)可以控制在100美元以下，其尺寸大小僅相當于我們日常使用的iPhone6plus手機的八分之一。 

結語

隨著技術的成熟和成本的下降，激光雷達逐漸滲透到了消費級市場?，F(xiàn)在除了在自動駕駛汽車領域，其主要應用場景還包括：

機器人領域

無人機領域

激光雷達的成本在過去7年里下降了10倍，在可以預見的未來將更普遍的出現(xiàn)在咱們的生活中。在期待激光雷達將來給我們帶來新的驚喜的同時

也有科學家指出了其存在的隱患

因為只要刻意的對該雷達發(fā)射一組激光信號，就能夠控制無人車想停就停，想走就走。小贏想，如果這樣的漏洞被黑客利用，會不會就變成：

是不是上帝在我眼前

遮住了簾

忘了掀開。。。

來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：邢濟武  劉博洋  方東  審協(xié)北京中心光電部  IP創(chuàng)新贏

編輯：IPRdaily.cn LoCo

校對：IPRdaily.cn 縱橫君

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