你被深圳自動駕駛公交刷屏了嗎?12月2號上午,阿爾法巴(Alphabus)正式在福田保稅區(qū)的開放道路進行線路的信息采集和試運行,由于這是全國首次在開放道路上測試自動駕駛巴士,并且選在深圳這個創(chuàng)新之都,瞬間引起行業(yè)媒體以及大眾的關(guān)注。電子設(shè)計模塊
然而,大眾對阿爾法巴的期望值似乎過高,不但把阿爾法巴描述成全球首輛“無人駕駛巴士”,而且在一篇《別了司機!》的微信爆文中,作者腦洞大開地展望了無人駕駛樂觀的發(fā)展前景:2018年深圳市區(qū)全面實現(xiàn)公交無人駕駛化;2019年一線城市實現(xiàn)公交無人駕駛化…… 那么,我國的無人駕駛技術(shù)到底如何?無人駕駛的進程真的有那么樂觀嗎?更進一步的,激光雷達技術(shù)是否已趕超美國,全球領(lǐng)先?
官方辟謠:阿爾法巴不是無人駕駛巴士
相關(guān)責(zé)任方似乎對大眾的熱情和樂觀態(tài)度也有些措手不及,并且緊急辟謠!昨天下午,“無人駕駛巴士”所屬方,深圳巴士集團股份有限公司的新聞發(fā)言人羅嵐表示“無人駕駛巴士”的說法并不準(zhǔn)確,巴士駕駛座上并非空無一人,而是有駕駛員的,這種公交車應(yīng)該叫“智能駕駛巴士”,從12月2日開始,一些“智能駕駛巴士”在深圳的開放道路上試運行。
“網(wǎng)絡(luò)文章中那段司機雙手抱頭,方向盤自己動的動圖就是在封閉道路測試期間拍攝的,目前我們在公共道路上測試時,雖然也是系統(tǒng)操作,但駕駛員的手是不能離開方向盤的。” 羅嵐說道。
羅嵐表示,一旦駕駛員在行駛過程中發(fā)現(xiàn)特殊情況,踩下剎車公交車就會從自動駕駛模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ゑ{駛模式。且目前公交車仍處于實驗階段,“這條線路只是處于‘數(shù)據(jù)采集試運行階段’,只對一些專業(yè)人士和受邀市民開放,免費乘坐”。
此外,深圳市交通運輸委員會官方微信公眾號發(fā)文介紹了“智能駕駛巴士”的相關(guān)情況,深圳市交通委稱,阿爾法巴智能駕駛巴士并不是無人駕駛巴士,在智能駕駛系統(tǒng)基礎(chǔ)上,目前正在試運行的車輛上還配備有一名駕駛員,會時刻監(jiān)控車輛的運行情況,并及時進行干預(yù)。車輛還具備人工和智能駕駛兩種模式,可根據(jù)實際需求,由智能駕駛狀態(tài)隨時切換至人工駕駛狀態(tài)。
不過,阿爾法巴智能駕駛巴士的確實現(xiàn)了很多的突破。“阿爾法巴智能駕駛公交系統(tǒng)”源自中國未來新能源與智能公交系統(tǒng)(CBSF)示范項目,由國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心(ITSC)和深圳巴士集團發(fā)起,深圳巴士集團、海梁科技具體實施,首批在福田保稅區(qū)內(nèi)落地。這是中國企業(yè)自主研發(fā)的無人駕駛系統(tǒng),并且是首次在全國開放道路上測試,可實現(xiàn)自動駕駛下的行人、車輛檢測,減速避讓、緊急停車、障礙物繞行、變道、自動按站??康裙δ?。
行人、車輛檢測:在行駛過程中,車輛會根據(jù)道路狀況做出相應(yīng)的反應(yīng)調(diào)整;減速避讓、緊急停車:當(dāng)車輛前方有行人通過時,車輛進行急剎減速避讓;障礙物繞行:在行駛過程中,車輛會因感應(yīng)到周邊障礙物自動點剎、急剎;變道、自動??浚寒?dāng)車輛行駛到拐彎處時,方向盤會自動轉(zhuǎn)動調(diào)整方向,在即將進站??恳矔崆伴_啟轉(zhuǎn)向燈進行變道。
當(dāng)然,阿爾法巴智能駕駛巴士仍然存在不足:依然有人陪駕駛且速度偏低。根據(jù)報道,巴士全程的速度都在10Km/h,只有在最后一小段速度才上了20Km/h。
探秘核心方案:LiDAR激光雷達
智能駕駛公交上路,其安全性是最關(guān)鍵問題。此前有媒體報道,阿爾法巴智能駕駛巴士采用的是激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、GPS天線的綜合自動駕駛解決方案。其中攝像頭具備分辨紅綠燈和辨識道路標(biāo)示線等功能,系統(tǒng)可以根據(jù)攝像頭獲得的信息,自動判斷該走還是該停,其余如激光雷達、毫米波雷達等則可以觀察到周邊來的人和車輛,避免發(fā)生事故。
但是在12月2日的試運行過程媒體曝光的巴士照片上,并沒有發(fā)現(xiàn)攝像頭、GPS天線等設(shè)備的身影。在阿爾法巴的前方和后方,可以看到安裝了 RS-alphaba-LiDAR 激光雷達,總計配備了3顆16線激光雷達。據(jù)技術(shù)人員聲稱,他們認為在低速場景下,毫米波雷達會產(chǎn)生較多的誤報,使得乘客的駕乘體驗下降。因此,采用了三顆激光雷達來直接替代毫米波雷達的功能。激光雷達向四周發(fā)射激光,通過分析反射回來的激光,為阿爾法巴重構(gòu)周圍的三維環(huán)境&物體圖像,這正是二維成像的攝像頭無法完成的事情。根據(jù)技術(shù)人員的數(shù)字,阿爾法巴的激光雷達測距約為100米,精度約為2cm。
而本次提供激光雷達的,是國產(chǎn)廠商速騰聚創(chuàng)。速騰目前的公司規(guī)模在兩百人左右,擁有全自動化的生產(chǎn)車間。此前京東的無人配送小車上,使用的就是速騰聚創(chuàng)的RS-LiDAR-16線激光雷達。根據(jù)公司CEO的描述,公司計劃用2年的時間,將現(xiàn)在4萬元以上的16線激光雷達價格,降低到1500元左右。
圖:激光雷達點云圖&感知算法
速騰聚創(chuàng)屬于國內(nèi)頂尖的激光雷達研發(fā)廠商,但是在國際上只能處于第二梯隊。就激光雷達來看,分為三個梯隊。
第一梯隊:以Velodyne、Quanegy等為代表的高精度車用激光雷達
過去十幾年,Velodyne是市場的領(lǐng)先者,其產(chǎn)品的測量精度在全行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)處于標(biāo)桿地位,性能優(yōu)越。它于1983年成立于美國硅谷,05年的時候開始研發(fā)激光雷達,且主要應(yīng)用于無人駕駛汽車領(lǐng)域。07年的時候嶄露頭角,發(fā)展成為實時激光雷達傳感器技術(shù)的開發(fā)、制造和供應(yīng)商。09 年,谷歌推出了無人駕駛汽車項目,用了Velodyne那巨貴無比的激光雷達,此后Velodyne名聲大噪。2016年,Velodyne將其激光雷達部門獨立出去,成立了Velodyne LiDAR,而就是這家新公司在今年獲得了由福特汽車與百度聯(lián)合注資的1.5億美金。目前Velodyne已在圣何塞開建新的超級工廠,并計劃于明年開始大規(guī)模投產(chǎn)激光雷達。
Velodyne的3D激光雷達產(chǎn)品種類豐富,包括16線束、32線束及64線束等。為了更加適應(yīng)汽車市場,Velodyne專為車企設(shè)計了一款32線激光雷達Solid-State Hybrid Ultra Puck™ Auto,產(chǎn)品如其名,大約冰球大小。現(xiàn)在正在與車企合作測試做進一步完善,如果2017年訂單量達到100萬臺,可以給到500美金的單價。
Velodyne 目前已經(jīng)量產(chǎn)銷售的激光雷達有三款:分別為 HDL-64E(64 線)、HDL-32E(32 線)、VLP-16(16 線)。除了谷歌、百度、Uber 等無人駕駛汽車使用 64 線產(chǎn)品外,一些汽車廠商在車上使用 32 線和 16 線產(chǎn)品進行測試。
11月8日,Velodyne宣布正式推出128線激光雷達VLS-128,其探測距離相較于Velodyne的64線激光雷達提升一倍,分辨率提高了四倍,體積還縮減了70%。預(yù)計在明年CES上,VLS-128會正式亮相。在Velodyne的規(guī)劃中,車載級的128線激光雷達要到2021年才會推出。所以在未來數(shù)年內(nèi),64線激光雷達仍將是自動駕駛最顯著的標(biāo)志。對于許多整車廠來說,其眼下的迫切需求仍然是性能適中、價格便宜的激光雷達,以幫助實現(xiàn)L3及以下的自動駕駛功能。因此,戰(zhàn)火最激烈的,仍然是低線束(64線以下)的激光雷達如何降低成本。
目前行業(yè)有三種方式來降低整個激光雷達的使用成本:第一,使用低線束低成本激光雷達配合其他傳感器提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低激光雷達依賴和成本。第二, 新的激光技術(shù)“固態(tài)”激光雷達的價格大幅下降,有望成為顛覆行業(yè)的黑科技。第三,目前激光雷達的應(yīng)用仍然較小,當(dāng)無人駕駛汽車的產(chǎn)量大幅上升將帶來極大的規(guī)模效益。
根據(jù)統(tǒng)計,目前全世界一年3D激光雷達銷量大致為1-2萬個。隨著技術(shù)創(chuàng)新與規(guī)?;a(chǎn)的驅(qū)動, 企業(yè)也將傾向于選擇多像頭、低線束的組合方案, 激光雷達成本瓶頸有望突破。
第二梯隊:以速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、歐鐳激光為代表的國產(chǎn)無人車用激光雷達
除了上文一直在說的速騰聚創(chuàng),禾賽科技和歐鐳激光也在國產(chǎn)無人車用激光雷達上有所突破。禾賽科技按下不表,先說一說歐鐳激光。
2016年3月,上市公司巨星科技公告與華達科捷董事長及國自機器人總經(jīng)理等擬出資960萬元設(shè)立杭州歐鐳激光技術(shù)有限公司,巨星占比48%。歐鐳激光將基于已有的mems和激光技術(shù),研發(fā)生產(chǎn)銷售激光投影顯示模組、車用3D激光雷達、2D/3D激光雷達、移動測繪設(shè)備等產(chǎn)品,有效整合公司目前在機械零部件制造技術(shù)、激光技術(shù)、自動控制技術(shù)等智能裝備領(lǐng)域的技術(shù)儲備,提供移動機器人、手機以及無人駕駛工具領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化解決方案。
在第50屆CES消費電子展上,歐鐳激光首次面向海外企業(yè)重磅推出了Toucan系列的2D、3D-16線激光雷達兩款新品,該系列產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于機器人、AGV、無人駕駛等領(lǐng)域,在四天的展會中當(dāng)場拿到數(shù)筆訂單,其中部分超出了公司產(chǎn)能??偨Y(jié)來說,目前歐鐳的TOUCAN雷達在發(fā)布后已有在手訂單,并正進行國外訂單的洽談;即將推出高精度3D激光雷達ALCEDO,配備視覺360度高清晰攝像機、紅外傳感器,精度達到毫米級。預(yù)計未來公司還會從通道數(shù)、美觀度等方面進一步完善產(chǎn)品線,推出更多新產(chǎn)品。
此外,諸如鐳神智能、北醒光子科技、數(shù)字綠土等企業(yè)也均處于在無人駕駛(避障導(dǎo)航)、無人機(農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域)、機器人(智能家居)、AGV(工業(yè)領(lǐng)域倉儲物流)等領(lǐng)域積極布局的國內(nèi)企業(yè)。
第三梯隊:以思嵐科技為代表的低成本激光雷達
思嵐科技(SLAMTEC)成立于2013年10月,團隊前身是RoboPeak,擁有長達6年的機器人自主定位導(dǎo)航算法、激光傳感器及機器人硬件系統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)驗。其產(chǎn)品激光雷達RPLIDAR A2是一款低成本360°激光掃描測距傳感器,能夠?qū)崿F(xiàn)360度全方位掃描、10Hz自適應(yīng)掃描頻率、并以每秒4000次的速度進行激光測距。其各項技術(shù)參數(shù)能夠滿足服務(wù)機器人的使用需求,而相較于國外類似產(chǎn)品,其售價僅數(shù)千元,更適合于家用服務(wù)機器人市場。
簡單從短中期看,家庭清潔機器人、娛樂及教育機器人等服務(wù)機器人市場容量相比無人駕駛較大,且現(xiàn)有國產(chǎn)激光雷達較為成熟且成本低廉,滲透率上升較快,或許是未來激光雷達最先爆發(fā)式增長的需求端。
總結(jié)
根據(jù)SAE International(國際汽車工程師協(xié)會)的標(biāo)準(zhǔn),自動駕駛技術(shù)可以分為L0~L5六個等級。L0就是傳統(tǒng)人類駕駛,L1~L5則隨自動駕駛的成熟程度進行了分級。阿爾法巴已經(jīng)越過了L1由人類駕駛者駕駛操作的級別,達到了L2-L3區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn),而從L2到L3則是相當(dāng)大難度的跨越。放眼全球,目前真正實現(xiàn)Level 3自動駕駛黑科技的車型,據(jù)說是奧迪全新一代的A8。
而想要達到L4甚至是L5級別完全不需要人工干預(yù),花費的時間可能有5年、10年甚至以上的時間。所以,大眾們不必太過興奮,司機們也暫且不必擔(dān)心丟掉飯碗。