Argo AI开发出自动驾驶突破性LiDAR​

由福特和大众注资的美国自动驾驶汽车技术公司Argo AI近日开发出一款传感距离长达400米的新型光学雷达系统，这也是目前所有激光雷达传感器能达到的最长扫描距离。

Argo硬件主管Zach Little表示，新的激光雷达传感器可以探测400米处10%反射率的目标物体和250米处3.5%反射率的目标物体。部分企业都将检测10%的反射率范围作为他们宣传的噱头。所有ADS激光雷达系统面临的挑战之一就是检测黑色物体，即车辆、道路碎片，轮胎胎面等。 

Argo公司声称，其开发的自动驾驶系统(Self—Driving System，SDS)能够在更远的距离下更精确地探测到难以看到的物体。即便在夜间，它也能精确地发现远距离处的低反射率物体，并能在夜间加强对环境的辨识能力。此外，SDS可以处理光线水平的突然变化。例如：在车辆进入或离开隧道等亮度变化迅速的情形下进行快速反应。SDS对道路上的小动物等小型移动物体也有更佳的辨识率。由于整套系统只使用了单一感应器，故其成本也会有所降低。 

与其他所有汽车激光雷达相比，Argo的关键区别是盖革模式雪崩光电二极管(GmAPD)阵列。这是探测从物体反射回来的光子的组件。大多数激光雷达使用光电传感器产生模拟输出信号，其值与探测到的光子数成正比。越近的物体，反射率越高，探测器将产生更多的返回波和更强的电压。这种方法的问题是，较弱的返回波产生较低的电压，需要一个最小的阈值来区分信号和噪声。GmAPD阵列上的单个像素可检测出带有尖峰输出的单个光子，光子的尖峰输出与噪声明显不同。其结果是每个像素都有一个数字开/关输出。统计抽样技术被用来聚集整个阵列的反射，这提供了准确检测返回和在更长的距离抗扰的能力。

 Argo没有讨论激光发射器的实际数量，但有一列激光通过一个透镜，每个脉冲会产生一个垂直的光片。因此，该切片中的所有内容都会同时被检测到，具有更高的分辨率，本质上就像捕捉一张照片图像一样。并不像大多数固态激光雷达那样有光束导向系统，而是只有垂直切片和旋转整个传感器的机制。

这种方法的分辨率为每平方度70个点。虽然这明显低于动态扫描传感器(如AEye或Luminar)的每平方度1000点以上，但这些传感器只能在小区域内实现非常高的分辨率。Argo激光雷达在每一帧的垂直视场上都能捕捉到这种分辨率。因此，当镜子或MEMS光束导向系统来回扫描时，那些可能会运动的较小物体就不易被遗漏。 

Argo传感器的分辨率和测距能力允许其创建图像，这些图像也可以通过一些机器视觉算法进行分析，从而对目标进行分类。这是创建一个安全可靠的ADS的一个重要方面。虽然摄像头通常提供最好的对象分类能力，但它们不适合测量距离，在低光条件或恶劣天气下也表现不好。像Argo传感器这样的激光雷达在微光下表现很好，而雷达在恶劣天气下提供了额外的补充。这种组合允许对来自不同算法的结果进行交叉检查，以便更精准地确认探测到的内容。 

Argo的最新研发成果被认为是自动驾驶技术发展的重要里程碑。 

据外媒报道，SDS在一天中的任何时候都能对周围环境保持高度警惕，故其可以在城市街道、郊区和高速公路上安全驾驶车辆。Argo首席执行官Bryan Salesky表示，“SDS将自动驾驶技术带入一个全新的平台，“解锁”了我们为配送和拼车行业提供服务的能力。” 

Argo目前正在部分福特Fusion混合动力轿车和福特Escape混合动力suv上对这些传感器进行初步测试，并计划在今年年底前将测试车辆更新为全部搭载相同传感器的150辆Escape Hybrids。

在不久的将来，这项技术可能会率先应用到福特和大众的商用车上。福特计划明年推出自动驾驶出租车和自动驾驶送货车，但大众至少要到2025年才会开始自动驾驶汽车的商业运营。 

Argo激光雷达系统的扫描距离后续可能会被超越。大陆航空公司和AEye公司声称他们正在研发一种传感距离可达一公里的传感器，但可能要到2024年才会投入生产。