種種跡象表明,激光雷達正處于爆發(fā)前夜。
豐田、寶馬、長城等車企以及蔚來、理想、小鵬等一眾造車新勢力紛紛換道激光雷達,一大批搭載激光雷達的車型開始在2021年逐步落地。
過去激光雷達未能普及,主要是下游應(yīng)用場景不成熟、產(chǎn)品成本較高等因素所致。但如今,L3級別自動駕駛功能商業(yè)化加速,L4級別自動駕駛功能也開始進入了試運營階段,激光雷達市場呈現(xiàn)了一片火熱的景象。
Velodyne與Luminar已經(jīng)率先在美國上市,國內(nèi)包括華為、大疆、禾賽、速騰等一大批激光雷達企業(yè)都在加速推動產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用,圍繞汽車級激光雷達的技術(shù)路線之爭也愈加激烈。國內(nèi)外激光雷達的技術(shù)方案眾多,但各家都在探索驗證階段,尚未有明確的技術(shù)方案勝出。
高性能激光雷達的演進
近期,探維科技介紹了其新推出的混合固態(tài)激光雷達產(chǎn)品——64單元Scope系列,并展示了產(chǎn)品在實際車載測試場景下的點云效果。
在開放道路的測試點云中,Scope可以精細地還原道路環(huán)境、車輛行人等障礙物細節(jié),并且能和高線數(shù)的機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達產(chǎn)品在點云效果方面一爭高下。
根據(jù)用戶實際使用和測試的反饋結(jié)果,Scope對行人的探測距離超過100m,而車輛跟蹤距離可以超過250m。
如果將Scope的核心參數(shù)與目前市場上主流的高線數(shù)激光雷達產(chǎn)品對比,可以發(fā)現(xiàn)這款產(chǎn)品在測距范圍、視場角、距離精度等方面都已經(jīng)達到了行業(yè)領(lǐng)先水平。
回溯探維科技的產(chǎn)品開發(fā)和迭代歷史,其上一款面向市場的主力產(chǎn)品是16單元的Tensor系列。2019年1月,探維攜Tensor亮相CES,首次將多線激光雷達產(chǎn)品價格降低至1000美元以內(nèi),并于業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)了產(chǎn)品的規(guī)?;慨a(chǎn)和千臺以上的交付。16單元激光雷達Tensor也因其超高性價比和量產(chǎn)能力而深受行業(yè)客戶喜愛。但是,對于在復(fù)雜環(huán)境中高速行駛的智能駕駛汽車來說,其感知系統(tǒng)既要探測200米以外的物體,還要對物體進行識別,這就對激光雷達的分辨率提出了更高的要求。越來越多的客戶渴望一款像Tensor一樣兼顧性價比和量產(chǎn)能力,同時又能提供更高分辨率的激光雷達。
而Scope系列則是探維在高分辨率激光雷達領(lǐng)域的又一次重大突破,在堅持低成本、批量化、車規(guī)級技術(shù)路線的基礎(chǔ)上,探維及時補充了這一產(chǎn)品線,以滿足高層級自動駕駛系統(tǒng)和多種復(fù)雜場景下3D環(huán)境感知的需求,為用戶提供了更加精準(zhǔn)的環(huán)境感知解決方案。
技術(shù)路線之爭
車規(guī)級激光雷達的技術(shù)路線之爭,從未停止,而且愈演愈烈。
激光雷達系統(tǒng)涉及激光光源、接收器件、掃描模式、測距原理等多個獨立的維度或子模塊,每個維度上都有多種潛在的方案選擇。如果排列組合下來,理論上可行的激光雷達系統(tǒng)方案甚至可能超過上百種。
如何在這樣的“技術(shù)路線迷霧”中撥云見日,是對眾多激光雷達創(chuàng)業(yè)公司的核心考驗。
“談到固態(tài)技術(shù)路線,通常都會說到OPA、Flash、MEMS,然而這只代表了對掃描模式的選擇,遠遠不能體現(xiàn)激光雷達產(chǎn)品的全部核心技術(shù)。”探維科技CEO王世瑋博士說道,“我們在清華做了十多年激光雷達,如果只是應(yīng)用最前沿的技術(shù),搭建一套演示Demo,實現(xiàn)幾百線的分辨率、數(shù)百米的探測距離并不難。真正的難點在于,我們一開始就選擇在了要在低成本、車規(guī)級、易量產(chǎn)的前提條件下來解決這個問題。”
王世瑋介紹道:“目前在供應(yīng)鏈端,陣列化的收發(fā)器件發(fā)展很快。我們一直在堅持核心器件的陣列化、集成化和芯片化,再結(jié)合我們Array-based Line Scanning(ALS)平臺的優(yōu)勢,Scope這款產(chǎn)品才可以高效地完成研發(fā),并進入量產(chǎn)階段。我們始終在踐行:用產(chǎn)品實力來證明我們的判斷力?!?/p>
探維科技CTO鄭睿童博士在接受采訪時補充道:“探維自研的ALS是推動核心器件陣列化、集成化和芯片化發(fā)展的技術(shù)平臺,包括陣列化模擬前端、專用并行處理芯片、單軸大視場描掃光學(xué)系統(tǒng),是市場上最可靠的激光雷達平臺。其優(yōu)勢體現(xiàn)在產(chǎn)品穩(wěn)定性強、量產(chǎn)難度低、靈活性高和迭代速度快四個方面。高分辨率Scope激光雷達的快速發(fā)布就是探維ALS平臺和技術(shù)路線優(yōu)勢的集中體現(xiàn)。此外,無論是我們在售的Tensor、Scope,還是未來的128單元產(chǎn)品線,都可以在核心收發(fā)模組、掃描器件、信號處理算法、仿真工具鏈,以及生產(chǎn)組裝標(biāo)定流程等方面通用?!?/p>
據(jù)悉,陣列化的光學(xué)系統(tǒng)和收發(fā)器件,可以減少光學(xué)、掃描系統(tǒng)復(fù)雜性,集成化則可以提高效率和穩(wěn)定性,同時,探維自研的激光芯片和并行信號處理芯片,也讓其在成本控制方面具備明顯的優(yōu)勢。
探維科技的方案,是不是激光雷達的終極解,還得交由市場檢驗。
量產(chǎn)落地的關(guān)鍵
現(xiàn)階段,激光雷達賽道百家爭鳴,產(chǎn)品譜系日益豐富,整個激光雷達市場也開始逐步從“混戰(zhàn)”進入到“淘汰賽”階段。
業(yè)內(nèi)普遍認為,一旦激光雷達真正進入爆發(fā)期,玩家們比拼的就是成本優(yōu)勢、規(guī)模優(yōu)勢,也就是量產(chǎn)能力。
然而,激光雷達企業(yè)能否成功突圍,并非“量產(chǎn)能力”四個字可以輕易概括。具體來說,可以從以下三個方面考量:
一是,成本和產(chǎn)能能否支持規(guī)模化量產(chǎn)。這要求激光雷達企業(yè)在最初設(shè)計激光雷達產(chǎn)品時,就要做好整個產(chǎn)品技術(shù)架構(gòu)及模塊布局,以減少人工介入環(huán)節(jié),并且在后期大批量生產(chǎn)的供應(yīng)鏈上做好儲備。
二是,產(chǎn)品可靠性能否通過車規(guī)測試。激光雷達產(chǎn)品要通過車規(guī)級認證,需要進行車規(guī)振動、沖擊、溫度循環(huán)等試驗,滿足復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作的可靠性要求。如何從實驗室走向嚴酷的客戶場景,是對激光雷達企業(yè)的最大挑戰(zhàn)。
三是,產(chǎn)品能否幫助終端客戶量產(chǎn)落地。無論是激光雷達企業(yè)還是投資者,都期待乘用車自動駕駛?cè)嫔逃寐涞卦妇暗膶崿F(xiàn)。在乘用車前裝市場起量之前,智慧交通、AGV、工業(yè)機器人等不同場景對激光雷達的各種需求,都對激光雷達企業(yè)解決方案能力和成本控制能力提出了嚴峻考驗。
據(jù)了解,Scope進一步發(fā)揮了探維向來具有的成本優(yōu)勢,作為64單元車規(guī)級激光雷達,樣品價格僅在傳統(tǒng)16線到32線激光雷達之間。此外,探維科技已經(jīng)完成了第一條組裝產(chǎn)線的建設(shè)投產(chǎn),具備批量化組裝、標(biāo)定和測試的能力。
在車規(guī)測試方面,探維科技同樣成果卓著。2019年Tensor小批量產(chǎn)時,探維科技就已經(jīng)從部件、組件以及成品等各方面進行環(huán)境穩(wěn)定性測試,覆蓋包括沖擊、振動、熱循環(huán)、EMC和功能安全在內(nèi)的數(shù)十項車規(guī)標(biāo)準(zhǔn),真正做到從源頭出發(fā)讓車規(guī)變成現(xiàn)實。目前,在一些批量客戶的實際使用條件下,探維激光雷達產(chǎn)品已經(jīng)連續(xù)工作超過1萬小時。
此次Scope則專為高速自動駕駛和智慧交通應(yīng)用打造。250米的探測距離和0.125°的分辨率可有效識別遠方障礙物,可保證高速自動駕駛的可靠性。而對于智慧交通應(yīng)用而言,Scope的120°水平視場角和25°豎直視場角則可完美實現(xiàn)行人、自行車、機動車等的檢測和跟蹤,幫助分析交通、緩解擁堵、保證交通安全。相信在擁有足夠成本優(yōu)勢及車規(guī)安全性的支持下,Scope定能成客戶應(yīng)用迅速落地不可或缺的一環(huán)。
此外,探維科技還將推出新版優(yōu)化升級的Tensor-Pro3。本次優(yōu)化主要針對自動駕駛公司和主機廠的應(yīng)用需求,并在尺寸、精度、探測距離和點云質(zhì)量等方面進行了優(yōu)化升級,預(yù)計在2021年Q4之前完成全部車規(guī)級驗證和SOP。
一直以來,成本、效率和質(zhì)量都是激光雷達量產(chǎn)之路的重要阻礙。但如今,探維科技已經(jīng)沖破了諸多阻礙,而其選擇的還是激光雷達行業(yè)競爭最為殘酷的一片戰(zhàn)場——64線激光雷達。2021年探維科技激光雷達的商業(yè)落地尤其值得期待。
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