新智駕（微信：AI-Drive）按：雖然自動(dòng)駕駛進(jìn)展迅速，但其在商業(yè)路線圖和技術(shù)方面卻從來不缺問題。其中，有三個(gè)未解問題是讓公司高管和工程師們最為頭疼。

市場(chǎng)研究公司 IHS Markit 中控娛樂與 ADAS 系統(tǒng)研究主管 Egil Juliussen 將這三個(gè)問題總結(jié)為：

1、我們真的需要激光雷達(dá)嗎？

2、為了追求所謂的‘網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)’，科技和汽車公司真的能消除芥蒂，在自動(dòng)駕駛軟件上通力合作嗎？

3、行業(yè)能順利解決 L2 到 L3 的轉(zhuǎn)換問題嗎？

在Juliussen 看來，這三大問題將成為 2019 年汽車行業(yè)最難啃的骨頭。

事實(shí)上，行業(yè)觀察者已經(jīng)察覺到了自動(dòng)駕駛市場(chǎng)新一輪的合縱連橫，科技巨頭、一級(jí)供應(yīng)商、新創(chuàng)公司和傳統(tǒng)汽車廠商正試圖用新技術(shù)撬動(dòng)市場(chǎng)，完成 L2 到 L3 的平穩(wěn)過渡。

說道 L2 到 L3 的過渡，Semicast Research 首席分析師 Colin Barnden 認(rèn)為，2019 年年初的 CES 上，一級(jí)供應(yīng)商和汽車廠商會(huì)大展身手，推動(dòng)駕駛員監(jiān)督系統(tǒng)重新回到臺(tái)前。

解決了后兩個(gè)問題，我們還是繞不過最為關(guān)鍵的，那就是搭載了 ADAS 和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的車輛真的需要激光雷達(dá)嗎？Juliussen 表示：“最近，業(yè)界關(guān)于該問題的反思越來越多?！碑吘箶?shù)字圖像雷達(dá)崛起后，能實(shí)現(xiàn)的功能比從前更多了。

AEye 要融合攝像頭與激光雷達(dá)數(shù)據(jù)

在吵雜的干擾聲中，加州新創(chuàng)公司 AEye 前不久對(duì)外宣布自家首款商用產(chǎn)品“iDAR”，這是一款與高清攝像頭深度融合的固態(tài)激光雷達(dá)，可以說是為 ADAS 和自動(dòng)駕駛市場(chǎng)而生的。

自動(dòng)駕駛汽車不需要激光雷達(dá)也能成功的想法其實(shí)誕生已經(jīng)有一年了。大家如此著急的探討這一問題還是因?yàn)榧す饫走_(dá)售價(jià)太過昂貴，而且該技術(shù)的未來走向現(xiàn)在還不清晰。簡單來說，大家等不及了。

雖然除了特斯拉 CEO Elon Musk 這樣的狂人，沒人敢直截了當(dāng)?shù)馗吆啊凹す饫走_(dá)無用論”，但許多圖像雷達(dá)開發(fā)者已經(jīng)開始將埋葬激光雷達(dá)當(dāng)做自己的潛在目標(biāo)了。11 月時(shí)，恩智浦 CTO Lars Reger 曾表示，恩智浦就準(zhǔn)備把這個(gè)設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。

在考慮激光雷達(dá)到底有沒有意義的問題時(shí)，AEye 倒是換了一個(gè)角度。這家新創(chuàng)公司相信，汽車廠商對(duì)當(dāng)下的激光雷達(dá)產(chǎn)品是拒絕的，因?yàn)楝F(xiàn)有解決方案依靠的是獨(dú)立傳感器組成的陣列，它們“各自為戰(zhàn)”會(huì)生成天量的數(shù)據(jù)。

“這就需要更長的處理時(shí)間和龐大的算力，因?yàn)橄到y(tǒng)需要通過配置、分析、矯正、降采樣和轉(zhuǎn)換才能將這些數(shù)據(jù)集變成車輛可用的信息?！盇Eye 解釋。

看到這里你也許會(huì)想，難道不能引入人工智能，讓它幫忙區(qū)分出哪些是對(duì)路徑規(guī)劃有用的數(shù)據(jù)嗎？畢竟對(duì)每個(gè)像素采用相同的優(yōu)先級(jí)也太浪費(fèi)資源了。AEye 也想到了這一點(diǎn)，AEye 副總裁 Stephen Lambright 就指出，iDAR 的研發(fā)中借用了該靈感。

Lambright 表示，AEye 的 iDAR“其實(shí)深深根植于源自軍事防務(wù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)”。AEye CEO Luis Dussan 創(chuàng)業(yè)之前就一直在為戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)監(jiān)視、偵查和防御系統(tǒng)。他創(chuàng)立 AEye 就是為了將“軍用級(jí)別的性能”賦予自動(dòng)駕駛汽車。

Lambright 透露稱，AEye 在 iDAR 的開發(fā)過程中遵循了三大原則，即：

1、不要錯(cuò)過任何細(xì)節(jié)；

2、不同的事務(wù)需要不同的注意力；

3、實(shí)時(shí)做好每件事。

“簡而言之，AEye 的目標(biāo)是將 iDAR 打造成一套強(qiáng)大的傳感器融合系統(tǒng)，不再浪費(fèi)計(jì)算周期。”AEye 產(chǎn)品副總裁 Aravind Ratnam 解釋道。

iDAR 的構(gòu)建包括 1550nm 的固態(tài) MEMS 激光雷達(dá)，一顆暗光高清攝像頭和嵌入式 AI。這套系統(tǒng)能將 2D 攝像頭采集到的 RGB 像素與 3D 激光雷達(dá)生成的三維像素（XYZ）進(jìn)行整合，以創(chuàng)造“全新的實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)類型”，為自動(dòng)駕駛汽車的路徑規(guī)劃系統(tǒng)注入更為精確、智能的信息。

值得注意的是，iDAR 提供的并非掃描后對(duì)攝像頭/激光雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，它的智能感知系統(tǒng)能將固態(tài)激光雷達(dá)與高清攝像頭進(jìn)行物理融合。

在 AEye 的定義中，iDAR 創(chuàng)造的全新數(shù)據(jù)類型被稱為“動(dòng)態(tài)三維像素（vixels）”。AEye 表示，動(dòng)態(tài)三維像素能對(duì)人類視覺皮層的數(shù)據(jù)架構(gòu)進(jìn)行仿生學(xué)習(xí)。

組合型 SoC

據(jù)新智駕了解，AEye 發(fā)布的新 iDAR 系統(tǒng)名為 AE110，它已經(jīng)是 AEye 公司的第四代原型產(chǎn)品了。

Ratnam 指出，系統(tǒng)內(nèi)搭載的是一款組合型 SoC，其基礎(chǔ)是賽靈思的 Zynq SoC，而 Zyng 則整合了一塊基于 ARM 架構(gòu)的處理器，同時(shí)它還融合了一塊 FPGA。

在設(shè)計(jì)之初，不但考慮到了硬件加速和關(guān)鍵分析能力的發(fā)揮，還一并將 CPU、DSP、ASSP 和混合信號(hào)的功能整合在了設(shè)備上。2019 年，AEye 還計(jì)劃自行為這塊組合型 SoC 設(shè)計(jì) ASIC（專用集成電路）。

“視覺+雷達(dá)”還是“視覺+激光雷達(dá)”？

AEye 一直在推銷自家的視覺/激光雷達(dá) 傳感器系統(tǒng)，不過市場(chǎng)上卻有不少開發(fā)者是高精毫米波雷達(dá)芯片的擁躉，他們更偏愛視覺/雷達(dá)解決方案。

林利集團(tuán)資深分析師 Mike Demler 認(rèn)為 AEye 的解決方案非常有趣，會(huì)帶來不少特殊功能。不過，他也指出，搞視覺/激光雷達(dá) 技術(shù)的市場(chǎng)上可不止 AEye 一家，大陸集團(tuán)也在售賣這種組合單元。不過，大陸集團(tuán)的方案與 AEye 還是有所不同，它們整合的數(shù)據(jù)來自兩套不同傳感器預(yù)加工的結(jié)果。

在 Demler 看來，AEye 方案的優(yōu)勢(shì)在于其傳感器融合軟件。從本質(zhì)上來說，“將視覺/激光雷達(dá)圖像傳感器視作一個(gè)集成組件能加速感興趣區(qū)域的識(shí)別。不過除了這些，攝像頭和激光雷達(dá)的所有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì) AEye 一個(gè)也逃不掉。”

Demler 認(rèn)為，雖然 AEye 用的是 MEMS 激光雷達(dá)，但卻從未公布自家產(chǎn)品的空間分辨率。他猜測(cè)，與 Velodyne 的掃描激光雷達(dá)相比，這可能是 AEye 的最大弱點(diǎn)。

“攝像頭擁有最高分辨率，但在強(qiáng)光和暗光環(huán)境下它都會(huì)性能縮水。同時(shí)，一旦攝像頭被塵土或雨雪糊住，也會(huì)武功全廢。所以，光靠它可保證不了空間分辨率。與攝像頭一樣，激光雷達(dá)在雨雪天性能會(huì)明顯弱于雷達(dá)，因此靠它執(zhí)行目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)也不是萬全之策，而且大多數(shù)激光雷達(dá)無法測(cè)定目標(biāo)的速度?！?

VSI Labs 創(chuàng)始人 Phil Magney 對(duì) AEye 也有自己的看法，因?yàn)槠渚捅徽?qǐng)去驗(yàn)證 AEye 激光雷達(dá)的遠(yuǎn)距離探測(cè)和刷新率問題了。

Magney 強(qiáng)調(diào)稱，“iDAR 傳感器確實(shí)挺特殊，因?yàn)樗鼘?duì)攝像頭和激光雷達(dá)進(jìn)行了整合，并在中央計(jì)算機(jī)消化掉海量數(shù)據(jù)前對(duì)其進(jìn)行融合?！痹?Magney 看來，“這就是邊緣融合，因?yàn)樵诜诸愰_始前設(shè)備已經(jīng)開始進(jìn)行數(shù)據(jù)融合了。同時(shí)，該設(shè)備還有向下挖潛，尋找關(guān)鍵主題的能力，這就意味著你無需再處理整個(gè)點(diǎn)云場(chǎng)景了。”

“AEye 其實(shí)正在開發(fā)分類算法，到時(shí)會(huì)用在融合了的數(shù)據(jù)集上?！盡agney 解釋道。

Magney 認(rèn)為，從理論上來講，AEye 的所謂動(dòng)態(tài)三位像素創(chuàng)造內(nèi)容的能力比單個(gè)攝像頭或激光雷達(dá)陣列都要強(qiáng)上不少。不過，需要注意的是，攝像頭分辨率比激光雷達(dá)要高得多，因此像素與點(diǎn)云的比值可不是一比一。

“如果拿 iDAR 和雷達(dá)相比，雷達(dá)就顯得多余了，因?yàn)榧す饫走_(dá)和雷達(dá)都是測(cè)距儀器?！盡agney 解釋。

他還強(qiáng)調(diào)稱，“如果你對(duì)激光雷達(dá)的深度感知有足夠信心且認(rèn)為它能追蹤目標(biāo)的速度，那么一切皆有可能。值得一提的是，iDAR 的刷新率（100 Hz）是大多數(shù)商用激光雷達(dá)產(chǎn)品的兩倍，這也是 AEye 設(shè)備的一個(gè)優(yōu)勢(shì)?！?

不過換句話來說，由于 ADAS 車型肯定比全自動(dòng)駕駛汽車先上路，因此在 ADAS 市場(chǎng)上，雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)可比激光雷達(dá)或 iDAR 要大不少。

“在惡劣天氣下雷達(dá)明顯更占優(yōu)勢(shì)，因此它更適合 ADAS 系統(tǒng)。”Magney 強(qiáng)調(diào)。“不過，雷達(dá)本身的分類能力還是有一定的局限性，這是由雷達(dá)設(shè)備的固件決定的。好在，有一大波研究人員正努力提升雷達(dá)的分類能力，這種設(shè)備的功能也在不斷豐富，許多新創(chuàng)公司的產(chǎn)品已經(jīng)能讓人自覺點(diǎn)贊了。”

最近 VSI Labs 就參與了 iDAR 傳感器的測(cè)試，結(jié)果顯示 AEye 的產(chǎn)品能在 1 公里的距離上發(fā)現(xiàn)一輛卡車。同時(shí)，VSI Labs 還確認(rèn)了 iDAR 的刷新率達(dá)到了 100 Hz。

“我們參與驗(yàn)證的項(xiàng)目無法直接得出這款傳感器的表現(xiàn)及其安全性，不過它能在 1 公里的距離下識(shí)別物體，確實(shí)夠驚人的?！盡agney 表示。

那么，到底是雷達(dá)還是激光雷達(dá) 好呢？Demler 總結(jié)稱：對(duì)于高級(jí)別的自動(dòng)駕駛汽車，現(xiàn)在沒有哪家公司敢說激光雷達(dá)可有可無。“當(dāng)然，你也能不用激光雷達(dá)就打造出一輛自動(dòng)駕駛汽車，但這并不意味著它能勝任一切環(huán)境，或者說它像攝像頭/雷達(dá)/激光雷達(dá)系統(tǒng)那么安全?！?

在 Demler 看來，AEye 的 iDAR 無法完全替代雷達(dá)，而德儀的毫米波圖像雷達(dá)也無法替代激光雷達(dá)?！按蠖鄶?shù)自動(dòng)駕駛開發(fā)者都堅(jiān)持三大天王戰(zhàn)略，而且他們還用了其他傳感器做補(bǔ)充?！盌emler 解釋道。

“安全和冗余都得有備份支撐，沒有哪個(gè)傳感器能通吃一切情況，因此最后還是得準(zhǔn)備多種類型的傳感器?！盌emler 說。

隨著產(chǎn)品的發(fā)布，AEye 還公布了 B 輪融資的新情況，其拿到的資金已經(jīng)超過 6000 萬美元。B 輪融資中就有汽車廠商、一級(jí)和二級(jí)供應(yīng)商參與，此外還有 Hella、LG 和 SK 海力士等戰(zhàn)略投資者。

Lambright 指出，Hella 和 LG 的參與對(duì)他們來說意義重大，因?yàn)?AEye 需要這樣的一級(jí)供應(yīng)商伙伴提升 iDAR 的產(chǎn)能并降低其成本。Lambright 預(yù)計(jì)，2021 年 iDAR 上市后其成本會(huì)低于 1000 美元?！就辍?