超級速度抓取器！Blackmore 的多普勒激光雷達是屠龍刀嗎？

雷鋒網按：超級速度抓取器！Blackmore 的多普勒激光雷達是屠龍刀嗎？原文標題為：A NEW DOPPLER LIDAR SOLVES SELF-DRIVING CARS』 NEED FOR SPEED，由雷鋒網編譯自Wired。

超級速度抓取器！Blackmore 的多普勒激光雷達是屠龍刀嗎？原文標題為：A NEW DOPPLER LIDAR SOLVES SELF-DRIVING CARS』 NEED FOR SPEED，由雷鋒網編譯自 Wired。

「交通擁堵，車輛、行人經常寸步難行」這件事已經成了舊金山的標籤之一。

不過，這只是人們的初步印象，現在藉助車頂的激光雷達感測器，我們能用數據來精確說明舊金山城區到底有多堵了。

自動駕駛熱潮興起以來，測試車在各條繁忙的街道上穿行，車頂的激光雷達通過向外發射激光，能清楚的分辨出路上的行人、自行車和其它周邊車輛。

不過，這次的多普勒激光雷達有些不同，除了探測車輛周邊物體，它還能測定這些物體的速度（帶有方向屬性）。有趣的是，物體的速度並不是用數字標示，而是靠顏色。那些遠離測試車的物體為紅色，靠近的則是藍色，它們的速度越快，顏色就越深。

Stephen Crouch 還拿行人打比方，屏幕上的行人肢體是深紅色的，軀幹則為黃色。「你看看行人的腿，顏色就要深一些。」他說，這部分移動最為迅速。

負責講解的 Crouch 是 Blackmore 公司聯合創始人兼 CTO，這家蒙大拿（Montana）新創公司打造了這套能進行速度識別的激光雷達系統。在幫助自動駕駛汽車看見、理解並在車流中穿梭上，它比傳統激光雷達有更多優勢。

對自動駕駛汽車來說，帶有方向屬性的速度確實是「屠龍刀」，它為正在急迫確定周邊物體位置的自動駕駛汽車提供了重要信息。

雷達也能實現這種功效，它在自適應巡航和類似特斯拉 Autopilot 系統的應用上也已廣泛應用。不過，雷達的解析度實在是讓人不忍吐槽。舉例來說，50 米外有個速度 100 公里/小時的物體正在靠近，但要看出來這物體到底是一輛卡車還是一群從卡車上掉下來的奶牛，恐怕無能為力。

與雷達相比，激光雷達的解析度就要高得多，不過其他激光雷達廠商的系統只能提供間接的速度數據。你還得依據兩個不同時間點拍攝的照片對比出物體到底運動了多遠。

此外，當下的激光雷達系統還有個問題，那就是它們射出的激光點陣無法觸及所有物體，而不觸及到物體，你就不知道它在哪裡，因此連續不斷的激光照射成了必要條件。這確實是個高技術要求的活，尤其是探測距離較遠時。

Blackmore 的點雲圖

堪稱自動駕駛行業「半壁江山」的激光雷達公司其實幾乎都在依賴傳統的演繹推理方法。它們使用的是「飛行時間」系統，激光雷達將不連續的光脈衝發射出去，隨後測算這些光脈衝返回時所用的時間，隨後就能藉此繪製出車輛周邊的 3D 地圖。

與傳統激光雷達不同的是，Blackmore 用了所謂的「調頻連續波」，它的激光雷達會射出一道又長又穩的光束（該光束處在 1550 納米波段，對人眼不會產生傷害）。這樣的設定讓 Blackmore 的激光雷達不僅能測量出光束多長時間返回，還能拿到重要的頻譜數據。

說到這裡，我們就不能不談談多普勒效應。

比如，當激光照射到滑板車上的人，其頻譜會根據速度發生變化。如果這輛滑板車正在向你駛來，其頻譜就會增高，如果它和你同向行駛，頻譜就會降低（在可見光譜中，藍光的頻譜最高，而紅光則最低）。

當激光返回 Blackmore 的激光雷達，系統會測量它的新頻譜，隨後計算出物體的速度和方向，再和物體的精確定位（靠飛行時間決定）相結合。有了這樣的解決方案，你就不用擔心第二道光束能否再次照射到同一物體上了，一道激光就能給你反饋所有數據。

不過，像 Blackmore 這樣的多普勒激光雷達也有一個盲點，它無法測算到那些與激光束垂直物體的速度。看到這裡恐怕許多人的擔心會油然而生，因為行人過馬路時正好和車輛垂直。

在 Marble 聯合創始人兼軟體負責人 Kevin Peterson 看來，即使這樣，同步距離和速度數據依然「非常強大」。假設一隻小狗小跑著跳上了馬路，普通激光雷達能判斷出它的形狀和尺寸，但耳朵和腿肯定還是分不清，而這兩個元素才是確定它是否值得躲避的依據。

在這種情況下，計算機必須持續探測屏幕上這塊小斑點，以確定它的運動方向。Peterson 指出，換裝了多普勒激光雷達後，計算機就會知道自己需要躲避（即使不知道它到底是什麼），而且了解到物體的運動方向，這可是無價之寶。而現在，我們的大量精力都分給了遠程物體追蹤上。

「多普勒激光雷達」這個概念其實並不新潮。研究人員一直在用它測量風速和湍流，警察也在用它抓飛車黨，不過 Blackmore 第一個將它搬到了移動的車上。

雖然好技術在手，但並不意味著 Blackmore 未來能秒殺一眾激光雷達廠商，而這個潛力巨大的市場 2032 年規模將達 100 億美元。除了 Blackmore，業界還有一家名為 Aeva 的神秘多普勒激光雷達廠商，該公司創始人是兩位蘋果前工程師。

除了繼續精進現有技術，Blackmore 還必須證明它們能解決激光雷達製造中的各種問題，同時它的產品還必須足夠「耐造」。最重要的是，Blackmore 的多普勒激光雷達必須能大規模量產且足夠便宜，否則再先進的技術也毫無意義。當然，想生存下去，Blackmore 還得與 Velodyne、 Luminar 等大廠刺刀見紅。

不過，如果 Blackmore 能把以上問題全部解決，它就能拿到激光雷達市場的入場券，賺個盆滿缽滿。

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