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對于自動駕駛汽車來說，激光雷達的優點和缺點都非常明顯。在車頂上安裝一個鐳射器，汽車每秒都可以捕獲到上百萬信息點，迅速形成對周圍環境的 3D 影像。
但一個重大的問題是，激光雷達組件的價格比汽車還要貴。谷歌早期汽車上搭載的高性能激光雷達價格為 70000 美元；激光雷達先驅 Velodyne 制造的光譜較短、視角較窄的設備仍需要上千美金。
實踐中總有一些其他方法可以替代激光雷達。比如特斯拉的汽車就使用較為便宜的雷達、攝像機和超聲波傳感器。但是今年夏天 Model S 的那場致命事故也說明，這種替代方式跟理想的狀態依然相差甚遠。
自動駕駛汽車制造商們真正需要的是一種便宜而可靠性強的傳感器來替代雷達和攝像機。如今，以色列初創公司 Oryx Vision 也許能提供一種合適的方法。
Oryx 的技術——相干光雷達，抹去了雷達和激光雷達之間的差別。這種雷達既像激光雷達，使用激光來探測前方道路；但它又兼具雷達的特性，將反射回來的信號當做波而非粒子來進行處理。
這種激光器屬于長波紅外激光器，因為其操作時的頻率特點，也被叫做太赫茲（THz）激光器。因為人眼無法識別出這種頻率的光線，Oryx 可以采用比激光雷達更高的功率水平。同時，長波紅外光被水吸收的比率很低，也很少受到太陽輻射的影響，所以這個系統跟激光雷達系統和攝像機一樣，不會因為大霧或強光直射環境下失效。
Oryx 的技術相對而言可能會減少成本，因為系統使用的激光不需要機械鏡面或一系列通道來引導激光、捕捉環境。只需要發出激光束來照亮汽車前方道路即可（Oryx 沒有說明系統的視野范圍，但是如果它不像車頂的激光雷達一樣具有 360 度視野的話，那 Oryx 還需要提供其他組件來觀察不同方位的情況）。
其實最關鍵的一點在于光束反射回到傳感器的過程，這也是目前為止沒有人掌握該技術的原因。在這個過程中，第二套光學儀器能將入射光導引到大量的微型整流納米天線中。這項技術就是 Oryx 合伙人 David Ben-Basat 花費 6 年時間研究發明的。
入射光在整流的天線中會產生一個交流響應（AC response），也就是說，入射光被轉化成一個直流信號（DC signal）。Oryx 另一個合伙人 Rani Wellingstein 說，“這個系統比傳統的激光雷達系統靈敏度高出百萬倍。因為天線將入射光作為波來處理，它們可以探查到多普勒頻移（Doppler shift，物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生的變化），因此可以檢測到道路周圍高速移動的物體。”
系統中每個納米天線約為 5 平方微米大小；它們最終會通過薄膜芯片制造工藝裝配進一個集成電路中。這樣，它就可以使信號傳輸進機器學習系統中，識別場景中的物體。
Oryx 目前制造了上百萬實驗性的納米天線，但要制造出最終能輸出單像素信息的傳感器，并加以驗證其的話，這點產品還遠遠不夠。在未來的一到兩年中，Oryx 打算先制造出 300 像素級別的樣機，再發展出幾十萬納米天線組成的上萬像素的系統，最終目標是制造出百萬級納米天線的十萬像素級別設備，供汽車使用。
Wellingstein 說道：“目前，雷達可以探測 150-200 米的距離，但是它的像素不夠高。激光雷達有著較高的像素水平，但是視野范圍只有大約 60 米，在強光下只有 30 米。”他希望 Oryx 的相干光雷達技術可以觀測到道路上 60 米內的碎片、100 米內的行人和 150 米內的摩托車。這樣的技術是對現今傳感器系統性能的一次巨大提升。
Oryx如果能打破性能提升障礙，實現量產，它將會是在范圍和像素兩方面成為最好的。圖片來源：Oryx
同時，Oryx 系統成本也會隨之降低。如果該公司可以實現其制造工藝的規模化生產（當然目前還無法實現），也許制造一個百萬級別的納米天線只會比制造半導體芯片的工藝復雜一點點。目前，Oryx 公司宣布他們已經獲得了 A 輪融資的 170 萬美元，并已經與包括 Nutonomy （該公司在新加坡發布了首個無人駕駛出租車）在內的很多無人駕駛汽車公司進行談判。
一位曾在多家汽車創業公司進行自動駕駛研究的工程師 Joe Funke 說道：“這個想法看起來很可行。更便宜、視野范圍更廣的傳感器永遠有著廣泛應用的前景，因為它可以提高汽車運行速度。但是在他們做出樣機之前，我仍然保持懷疑態度。”
但是不要太早對激光雷達失去希望。在收到福特和百度 1.5 億美元的投資后，Velodyne 汽車專用激光雷達或許可以使該系統的應用呈指數型增長。同時，技術的成本也在下降，Velodyne 計劃將最新的小型激光雷達降低到 500 美元。
另外，固體激光雷達也在考慮范圍內，包括 Quanergy、 Innoluce 和另一家以色列創業公司 Innoviz 在內的許多固體激光雷達制造商們正在研發低于 100 美元的設備。制造商 Osram 近期宣布，最早在 2018年，他們可以向市場上投放出 50 美元以下的固體激光雷達，并且這個信用卡大小的激光雷達可以識別出70 米范圍內的行人。
這些系統也許沒有 Oryx 設想的那么好，但是除了高速路上超快速的駕駛外，已經可以滿足日常駕駛需要了。而如果這一點真能實現，激光雷達完全控制自動駕駛汽車的時代，也許很快將要終結了。
via Spectrum
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