)最近,四川護(hù)邑科技有限公司中標(biāo)昆明安寧公交公司營運(yùn)車輛緊急制動(dòng)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程管控平臺(tái)采購及安裝項(xiàng)目,數(shù)額達(dá)5.89億元!成為中國營運(yùn)車輛AEBS后裝史上最大訂單。
據(jù)了解,護(hù)邑科技為河南護(hù)航實(shí)業(yè)股份有限公司的經(jīng)銷商,此次護(hù)航實(shí)業(yè)拿下5.89億大單,其研發(fā)的新式純固態(tài)激光雷達(dá)居功至偉。
為此,36氪河南專訪了護(hù)航實(shí)業(yè)創(chuàng)始人、解放軍信息工程大學(xué)退休教授曲保章。
曲保章從創(chuàng)業(yè)之初就預(yù)判了毫米波雷達(dá)、機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)激光雷達(dá)的命運(yùn)。他錨定純固態(tài)激光雷達(dá)作為研發(fā)核心,并在2010年完成了在其智能駕駛系統(tǒng)中的車規(guī)級(jí)應(yīng)用,比目前的造車新勢(shì)力們?cè)贚2級(jí)及以上智能駕駛汽車上安裝純固態(tài)激光雷達(dá)整整早了12年。
今天,激光雷達(dá)成為汽車江湖最熱門的話題之一,而到底孰優(yōu)孰劣?誰能統(tǒng)一江湖?這場(chǎng)爭(zhēng)論似乎才剛剛開始。
智能駕駛“眼睛”的戰(zhàn)國時(shí)代
在現(xiàn)階段智能駕駛技術(shù)中,主要的傳感器有攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),它們的優(yōu)缺點(diǎn)已經(jīng)被市場(chǎng)驗(yàn)證。
36氪河南整理
攝像頭的光譜從可見光到紅外光譜,有著豐富的語義信息。然而,其受光照影響大,且對(duì)物體及其距離的識(shí)別依賴深度學(xué)習(xí)算法,無法做到完全準(zhǔn)確,如堅(jiān)持純視覺派的特斯拉近年來事故頻發(fā),讓純攝像頭方案飽受詬病。
毫米波雷達(dá)具有同時(shí)測(cè)距和測(cè)速的功能,有效探測(cè)距離可達(dá)200m。但毫米波雷達(dá)的角度分辨能力通常較弱,且對(duì)金屬物比較敏感,在縱向上難以區(qū)分井蓋、橋梁和汽車的區(qū)別,容易形成誤判,這導(dǎo)致其在L2級(jí)以上無人駕駛中難成主流。
而激光雷達(dá)兼具測(cè)距遠(yuǎn)、角度分辨率優(yōu)、受環(huán)境光照影響小的特點(diǎn),且無需深度學(xué)習(xí)算法,可直接獲得物體的距離和方位信息,受到了資本的熱捧,并被行業(yè)公認(rèn)是未來無人駕駛必備的傳感器。
時(shí)間回到2005年,在美國的一場(chǎng)DARPA挑戰(zhàn)賽中,Velodyne將激光雷達(dá)正式推上了智能駕駛的舞臺(tái)。2010年之后,無人駕駛賽道升溫,谷歌、百度、Uber、滴滴先后入局,多家激光雷達(dá)公司進(jìn)行了一場(chǎng)機(jī)械式、半固態(tài)激光雷達(dá)的大斗法。
到了2020年,海外激光雷達(dá)企業(yè)迎來高峰時(shí)刻。Velodyne先以SPAC方式借殼上市,緊接著Luminar、Innoviz、Ouster等也相繼上市。
但是,隨著激光雷達(dá)進(jìn)入前裝增量周期,海外市場(chǎng)也開始了無情的洗牌。今年,海外鼻祖Ibeo宣布破產(chǎn),Velodyne與Ouster抱團(tuán)取暖,多家激光雷達(dá)上市公司市值腰斬,全球激光雷達(dá)競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生了劇變。
一半海水,一半火焰。國內(nèi)廠商速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、大疆、圖達(dá)通、華為成為激光雷達(dá)賽道的代表企業(yè),在近年實(shí)現(xiàn)了對(duì)國外巨頭的彎道超車。
2020年至今,全球有近30款量產(chǎn)車型宣布將搭載激光雷達(dá),中國企業(yè)推出了其中的多半,且大部分車型都選擇了中國供應(yīng)商,激光雷達(dá)的主戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到了中國這邊。尤其,中國“雙星”速騰聚創(chuàng)和禾賽科技先是贏下長(zhǎng)距激光雷達(dá)的定點(diǎn)大戰(zhàn),今年又接連推出純固態(tài)激光雷達(dá)新品,將戰(zhàn)火引至近距補(bǔ)盲方向。
回顧車載激光雷達(dá)的發(fā)展歷史,就仿佛是一場(chǎng)企業(yè)紛紛加注,行業(yè)瘋狂洗牌,一輪輪"你方唱罷我登場(chǎng)"的大戲。
大戲至此,問題也隨之而來,到底什么才是激光雷達(dá)的最優(yōu)解?
奧迪在 2017 年底推出重新設(shè)計(jì)的 A8 轎車時(shí),他們宣稱是汽車行業(yè)首款 L3 級(jí)轎車,該車保險(xiǎn)杠處有一個(gè)弧形的4光束激光雷達(dá),采用的是Ibeo與法雷奧聯(lián)合開發(fā)的SCALA激光雷達(dá),該雷達(dá)內(nèi)部有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的鏡子,它將使激光束呈扇形散開,從而探測(cè)掃描到障礙物信息。
造車新勢(shì)力也在激光雷達(dá)領(lǐng)域紛紛加碼,其中包括小鵬P5/G9、蔚來ET7/ET5/ES7、理想L9、阿維塔11、極狐阿爾法S HI版、哪吒S、飛凡R7、路特斯Eletre、魏牌摩卡DHT-PHEV、高合HiPhi Z等,清一色搭載半固態(tài)激光雷達(dá)。
然而,直到今年下半年,國產(chǎn)純固態(tài)激光雷達(dá)才算正式粉墨登場(chǎng)。
近期,禾賽科技發(fā)布了面向ADAS前裝的純固態(tài)近距補(bǔ)盲激光雷達(dá)FT120,宣布獲得多家主機(jī)廠超過100萬臺(tái)的量產(chǎn)定點(diǎn),未來可能是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)的純固態(tài)激光雷達(dá);與此同時(shí),速騰聚創(chuàng)則曬出視場(chǎng)角、探測(cè)距離等核心指標(biāo),宣布其新產(chǎn)品E1更勝一籌。
提前12年,破解純固態(tài)激光雷達(dá)上車密碼
相比而言,聚光燈外的曲保章教授,卻異常的冷靜。
曲保章認(rèn)為,目前市場(chǎng)上真正上車應(yīng)用的激光雷達(dá),基本都是“機(jī)械式”激光雷達(dá),且大多為向純固態(tài)激光雷達(dá)邁進(jìn)的過渡性產(chǎn)品。
“機(jī)械式”激光雷達(dá)有兩大痛點(diǎn),一是機(jī)械部件頻繁運(yùn)動(dòng)難免會(huì)產(chǎn)生磨損,導(dǎo)致“機(jī)械式”激光雷達(dá)在運(yùn)行不久后易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),壽命短,三年左右就要更換;二是激光雷達(dá)發(fā)射器越多,其體積也就越大,難以實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)應(yīng)用。
純固態(tài)才是激光雷達(dá)的最優(yōu)解,這已經(jīng)是業(yè)內(nèi)共識(shí)。
但純固態(tài)激光雷達(dá)之所以還處于“補(bǔ)盲”這樣的尷尬境地,是因?yàn)闆]有解決純固態(tài)激光雷達(dá)靈敏度高與抗干擾性強(qiáng)之間的矛盾問題,這個(gè)問題不解決,純固態(tài)激光雷達(dá)就永遠(yuǎn)是實(shí)驗(yàn)室、論文產(chǎn)品。
關(guān)于固態(tài)激光雷達(dá),早在12年前,曲保章就通過自己的Holdoon給出了答案。
這里要談到曲保章教授的經(jīng)歷,他原是解放軍信息工程大學(xué)博士生導(dǎo)師、教研室主任,曾承擔(dān)軍內(nèi)外重大科研項(xiàng)目14項(xiàng),其中9項(xiàng)榮獲科技進(jìn)步獎(jiǎng),在激光雷達(dá)和算法領(lǐng)域有自己的獨(dú)到發(fā)現(xiàn),這也是促使他一退休便扎入智能駕駛領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)的基因。
2006年,當(dāng)曲保章開始破解純固態(tài)激光雷達(dá)上車路徑時(shí),國內(nèi)車載激光雷達(dá)發(fā)展尚處空白階段,且國外對(duì)我國實(shí)行技術(shù)壟斷。曲保章帶領(lǐng)幾位博士、十多名研究生,采用“光學(xué)三維”技術(shù)路線,到2010年,終于研發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純固態(tài)激光雷達(dá)。
這種新式純固態(tài)激光雷達(dá)和目前市面上的車載激光雷達(dá)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和技術(shù)路線都存在不同之處。
傳統(tǒng)車載激光雷達(dá)產(chǎn)品,從結(jié)構(gòu)上看,通常分為激光器、掃描部件、感光芯片三個(gè)模塊。而在純固態(tài)激光雷達(dá)領(lǐng)域,主要有Flash和OPA兩條技術(shù)路線。比如,Ibeo選擇Flash方案做純固態(tài)中長(zhǎng)距激光雷達(dá),Quanergy開發(fā)了基于光學(xué)相控陣(OPA)技術(shù)的純固態(tài)CMOS激光雷達(dá)。
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有別于OPA、FLASH兩種主流技術(shù)路線,曲保章另辟蹊徑,選擇為固態(tài)激光雷達(dá)做減法,他直接摒棄掃描模塊,根據(jù)汽車前向車道的三維空間探測(cè)需求,發(fā)明了一組特制的光學(xué)鏡片來實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的測(cè)量,其最大探測(cè)距離260m,最小探測(cè)距離0.3m。同時(shí),他自主研發(fā)的激光測(cè)距抗干擾器,不受天氣條件影響,具有很強(qiáng)的抗干擾性能。而且這兩項(xiàng)技術(shù)都已獲得技術(shù)發(fā)明專利。
他認(rèn)為:“激光雷達(dá)的目標(biāo)其實(shí)很簡(jiǎn)單,只需區(qū)分障礙物和非障礙物,化繁為簡(jiǎn),實(shí)現(xiàn)降低功耗和成本,提高效率,這才是問題的本質(zhì)?!彼?,一代Holdoon既無掃描模塊,也不成像,并只檢測(cè)本車道內(nèi)的障礙物,能識(shí)別不影響車輛運(yùn)行的非障礙物,從而避免了誤判。
Holdoon的工作原理是以單點(diǎn)激光發(fā)射出去,通過光學(xué)系統(tǒng)散開,覆蓋一個(gè)面,實(shí)現(xiàn)三維測(cè)距。再通過返回過來的光線,形成橄欖球型的三維覆蓋。當(dāng)出現(xiàn)障礙物時(shí),汽車剎車系統(tǒng)會(huì)在Holdoon、自適應(yīng)剎車算法和精準(zhǔn)識(shí)別數(shù)學(xué)模型的共同協(xié)作下,提前開啟自主剎車,讓汽車模擬人為方式柔和制動(dòng)。
護(hù)航純固態(tài)激光雷達(dá)組合方案
由于Holdoon將能量聚集于本車道內(nèi),功率僅0.4W,比一般純固態(tài)激光雷達(dá)功率小兩個(gè)數(shù)量級(jí)左右,使用壽命可達(dá)10年。Holdoon大小僅為80*80*40mm,成本也不超過100美元,相較于禾賽以及速騰聚創(chuàng)今年剛推出的純固態(tài)激光雷達(dá)FT120和E1,體積更小,價(jià)格更低。
據(jù)護(hù)航實(shí)業(yè)介紹,目前,Holdoon已裝車10萬余顆,產(chǎn)品最長(zhǎng)已經(jīng)運(yùn)行12年,累計(jì)安全行程達(dá)18億公里,還未發(fā)現(xiàn)有自然失效現(xiàn)象。
激光雷達(dá)下一站,Holdoon能否hold得???
曲保章為激光雷達(dá)做減法的路線,到底是不是純固態(tài)激光雷達(dá)的最優(yōu)解?起了個(gè)大早的曲保章,能否踏上激光雷達(dá)賽道更替的主節(jié)奏?
據(jù)沙利文統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),2021年全球激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到20億美元,同比增長(zhǎng)100%;預(yù)計(jì)2025年有望達(dá)到135.4億美元,2019-2025年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)達(dá)64.6%。
面對(duì)誘人的市場(chǎng),中國激光雷達(dá)正呈現(xiàn)高度內(nèi)卷的競(jìng)爭(zhēng)局面。
在這條賽道上,有科技巨頭折戟而歸,有造車新勢(shì)力開啟輿論大戰(zhàn),有初創(chuàng)企業(yè)倒于寒冬,有雷達(dá)廠商謀求融資上市??傊?,激光雷達(dá)的主戰(zhàn)場(chǎng)在哪里,終點(diǎn)是什么,各家都在摸索中,答案還在空中飄。
曲保章說,護(hù)航實(shí)業(yè)并沒有那么燒錢,研發(fā)團(tuán)隊(duì)成本低,他自己就是核心。在這條低成本創(chuàng)業(yè)的路上,他一開始選擇了在存量的后裝市場(chǎng)上一點(diǎn)一點(diǎn)地探索前行,在AEBS系統(tǒng)上重點(diǎn)發(fā)力,以“實(shí)用”論英雄。
雖然沒能擠入前裝市場(chǎng),但曲保章卻把護(hù)航實(shí)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)普及到了全行業(yè)。
2015年到2022年,護(hù)航實(shí)業(yè)先后主持了交通部《營運(yùn)車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)性能要求和測(cè)試規(guī)程》、《客車車道保持輔助系統(tǒng)性能要求和試驗(yàn)方法》等多個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在起草單位和起草人中均排第二名;2020年,護(hù)航實(shí)業(yè)以組長(zhǎng)單位起草了江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《營運(yùn)車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。
從技術(shù)儲(chǔ)備上,曲保章帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)獲得發(fā)明專利7項(xiàng),實(shí)用新型專利200項(xiàng),計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)48項(xiàng),共計(jì)255項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán),并打造出了“一硬三軟”的產(chǎn)品矩陣,即以激光雷達(dá)為硬件,配備自適應(yīng)控制算法、精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型、獨(dú)特的識(shí)別技術(shù)的AEBS系統(tǒng)。
據(jù)河南電視臺(tái)2015年報(bào)道,護(hù)航實(shí)業(yè)配備光學(xué)三維激光雷達(dá)的主動(dòng)防撞安全系統(tǒng),填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)空白,也打破了國外同類產(chǎn)品時(shí)速不能超過70公里的技術(shù)障礙。
2016年,護(hù)航實(shí)業(yè)作為國內(nèi)汽車主動(dòng)安全領(lǐng)域的唯一品牌,受G20峰會(huì)組委會(huì)邀請(qǐng),在杭州G20峰會(huì)展出。
2018年,曲保章帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),特意改裝了一輛五菱宏光,要跟國際巨頭們一決高下。在易車網(wǎng)組織的帶有車載主動(dòng)安全AEBS系統(tǒng)公開測(cè)試中,五菱宏光果然拔得頭籌,把自帶AEBS系統(tǒng)的奧迪A8L、奔馳S500L打敗,并成為唯一一輛能夠在100km/h下實(shí)現(xiàn)防撞的車輛。
2019年,在重慶智博會(huì)“中國電信5G杯”IVISTA自動(dòng)駕駛挑戰(zhàn)賽上,護(hù)航車隊(duì)在AEB主動(dòng)防碰撞項(xiàng)目上,以124分的綜合成績(jī)獲得AEB項(xiàng)目冠軍,力壓日本豐田,成為一匹黑馬。
2022年4月,護(hù)航實(shí)業(yè)通過了江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 32/T 3951-2020的全部測(cè)試,成為國內(nèi)外首家按照最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的AEBS產(chǎn)品,也是首家完成夜間測(cè)試合格的產(chǎn)品。
此外,值得一提的是,面對(duì)ADAS高級(jí)輔助系統(tǒng)在無人駕駛上的應(yīng)用趨勢(shì),護(hù)航實(shí)業(yè)已儲(chǔ)備了多項(xiàng)自主技術(shù),包括自動(dòng)緊急制動(dòng)AEBS、前車防撞預(yù)警FCM、盲區(qū)監(jiān)測(cè)BSD、疲勞預(yù)警DFMS、車道保持LKA、自適應(yīng)巡航ACC、車道偏離預(yù)警LDW、行人預(yù)警PDH等。
創(chuàng)業(yè)十六載,76歲的曲保章等來了后裝市場(chǎng)的最大訂單,但在中國智能駕駛的歷史上,尤其在激光雷達(dá)的興衰更替中,曲保章還在等一個(gè)認(rèn)可。
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