FMCW 技術加身,Aurora 也加入自研光學雷達雷鋒網 (2020-07-16 08:30:36)

自動駕駛新創公司 Aurora 因新冠肺炎(武漢肺炎,COVID-19)疫情沉寂一段時間,復出後可是重裝上陣,搖身一變成了能自研光學雷達(LiDAR)系統的頂尖公司。


據 Aurora 介紹,這款光學雷達名為「FirstLight」(意為第一道光),與市場其他產品相比,探測距離更遠,追蹤速度也更快。

對自駕車來說,光學雷達絕對稱得上感測器三大金剛之首,是車輛的「眼睛」。大多數研發中自駕車車頂都配有光學雷達,感測器會在旋轉同時向周邊環境發射雷射脈衝,並藉助反射波繪製 3D 點雲圖,幫助車輛辨識周邊物體。

除了高級自動駕駛,光學雷達在 ADAS 系統也有一席之地。

據悉,FirstLight 將用在 Aurora 下一代自駕測試車,今年夏天就會正式上路。Aurora 選擇自研光學雷達原因也很簡單,市場產品探測能力已無法滿足公司軟硬體堆疊的需求了。因此,2019 年 Aurora 收購光學雷達新創公司 Blackmore,隨後便針對公司自動駕駛堆疊的需求量身打造這款光學雷達。

FMCW(調頻連續波)光學雷達

Aurora 指出,選擇 Blackmore 是因為在 FMCW 光學雷達技術的造詣。這種次世代光學雷達技術能大幅提升自駕車的感測能力。除此之外,Blackmore 的技術還是成本節約利器,能幫助 Aurora 打造性價比更高的自動駕駛平台。

被 Aurora 納入麾下前,Blackmore 曾花費 10 多年為美國國防部開發 FMCW 光學雷達,後來重點轉向汽車市場,開始為自駕車提供光學雷達。Aurora 正式入主之前,Blackmore 還拿到豐田與 BMW 的投資。

有趣的是,為了整合技術,Aurora 甚至專門在 Blackmore 總部所在地蒙大拿設立辦公室。



FMCW vs. 傳統光學雷達

從工作原理來看,傳統光學雷達會以固定頻率向周邊發射雷射脈衝,並透過反射波的飛行時間判斷物體與車輛的距離,也就是說,物體距離車輛越遠,反射波花的時間就越長。這意味著速度飛快且距離較遠的移動物體追蹤起來不精確,尤其暗光環境會更困難。

FMCW 不同,憑著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都卜勒效應更精準定位(包括物體的速度與運行方向)。

說到追蹤運動物體,FMCW 光學雷達可相當在行,由於能確定物體的速度與運行方向,甚至能判斷周邊障礙物是靠近還是遠離,同時暗光環境或雨霧天氣下,FMCW 光學雷達探測能力也不會打折扣。

從技術指標來看,FMCW 光學雷達甚至能幫助 Aurora Driver 在 300 公尺外辨識反光率低的目標,比如夜晚穿著黑衣的行人,同時 Firstlight 還使用單光子技術,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(1,550 奈米),提升雷射脈衝能量同時也能保護人眼。

大多數傳統光學雷達運行波段在 900 奈米附近,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光學雷達性能就會大打折扣。顯然,對要全天工作的自駕車來說,這樣的表現不合格。

有了更遠的探測距離,FMCW 光學雷達還非常適合在洲際公路奔馳的自駕卡車,因為卡車煞車距離要長得多。

創立於 2017 年的 Aurora 誕生之初就自帶光環,因集合了三位業界傳奇大神──Google 自動駕駛團隊前負責人Chris Urmson、特斯拉 Autopilot 之父 Sterling Anderson 及卡內基美隆大學感知系統專家 Drew Bagnell(還是 Uber 無人車計畫的奠基者之一)。此外,還得到紅杉資本及電商巨頭亞馬遜鼎力相助(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,融合 AI、數據可視化、雲端計算及深度學習推理技術,未來會登陸普通乘用車、快遞車及長途卡車。Aurora 表示已成功將 Aurora Driver 部署至 6 種不同車型。

有趣的是,自動駕駛業並非所有人都是光學雷達的信徒,馬斯克就對光學雷達不感興趣。去年的特斯拉投資者日他就直言,「傻瓜才玩光學雷達,這玩意又貴又沒必要,依靠光學雷達的公司最後肯定會走向毀滅。」

(本文由 雷鋒網 授權轉載;圖片來源:Aurora)

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