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激光雷達的量產正在進入窗口期

電子工程師 ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-04-30 17:38 ? 次閱讀

近日,有消息稱,麥格納攜手合作伙伴Innoviz公司,將為寶馬集團的多個車輛平臺提供固態激光雷達技術。此外,這項技術將通過完整的電腦視覺軟件堆棧和算法將3D畫面轉化為關鍵的駕駛判斷參數

Innoviz成立于2016年1月,總部位于以色列,創辦人為原以色列國防軍精英技術部門的成員,在電光學、計算機視覺微機電系統設計與信號處理領域擁有專長。在此之前,Innoviz擁有戰略伙伴和頂級投資者的大力支持,包括安波福(德爾福),麥格納國際,三星風險基金,軟銀韓國風投,360資本,Glory風投以及Naver等。

按照雙方的計劃,寶馬決定在2021年推出的L3級自動駕駛汽車上使用InnovizOne,目標是成為首個使用固態激光雷達(MEMS技術)的汽車廠商。InnoizOne將會在2019年生產工程樣機,2020年將會正式量產,從而跟上寶馬的量產車計劃。

性能、成本以及緊湊設計等方面的關鍵需求,是目前激光能夠量產上車的“突破點”。在此之前,奧迪已經嘗鮮。

去年7月,奧迪全新A8成為全球首款搭載車規級激光雷達的量產車,并落地L3級的自動駕駛(盡管無法面向全球各地市場)。這款激光雷達就是法國汽車配件巨頭法雷奧與德國IBEO公司一同研發的4線激光雷達ScaLa。這是目前唯一一款已經應用到量產車上的車規級激光雷達。此外,奧迪全新一代A7和A6轎車也應用了相同的激光雷達。

早在2016年,法雷奧就正式對外發布了面向自動駕駛時代的高精度激光器“SCALA”(德國IBEO公司的技術),采用機械掃描方式,水平方向的檢測角為145度,分辨率設為1/4度。垂直方向也能檢測3.2度,可以三維識別障礙物的形狀。最大檢測距離為150m左右。最遠可檢測50m遠處的行人。

而在本屆北京國際車展,法雷奧中國首席技術官顧劍民表示,法雷奧將在當前量產SCALA激光雷達基礎上,于明年推出第二代激光雷達,并計劃在2021年推出第三代固態激光雷達。第二代激光雷達產品相較于第一代,將會在垂直視角上擴大三倍,而第三代的固態產品將會基于MEMS技術方案。

根據此前公開的法雷奧SCALA? LiDAR產品路線圖,2020年,Valeo將會推出垂直視場角增加3倍的SCALA Gen.2(第二代產品)。

在行人識別時,SCALA Gen.1(第一代產品)由于垂直方向視場角小,只能探測到人體的腿部位置。通過將LiDAR傳感器垂直方向的視角提高3倍,便可以檢測到行人的“身體”部位,因而可以大幅提高行人識別的準確性。

此外,2020年以后,Valeo將計劃推出采用MEMS掃描鏡的固態LiDAR “SCALA Gen.3”(第三代產品)。

此外,法雷奧參與的凱輝汽車基金在今年初完成了對中國固態激光雷達公司北醒的投資。目前,除了已經量產的CE30(法雷奧與Ibeo合作生產的4線激光雷達ScaLa有些相似,但目前探測距離較短。),北醒還在測試探測距離達到100米的新一代Flash固態激光雷達。

另一家海外固態激光雷達公司則是在2017年的上海車展上,曾經小規模地對外展示過固態激光雷達S3的Quanergy。

在固態激光雷達S3發布后,Quanergy在去年陸續對外公布了其量產進展。2017年11月1日,Quanergy在Sunnyvale的工廠有一條全自動化的生產線開工。同時,Quanergy計劃在2018年底在中國設立一個自己的工廠(初期利用戰略性合作伙伴Sensata在江蘇常州的工廠),這家工廠將服務于大量工業自動化領域的客戶以及早期自動駕駛試驗所需的激光雷達。

此前,Quanergy亞太區業務發展副總裁湯勁松表示,2018年Quanergy開始進入AGV市場,重點應用在具有激光導航功能的AGV上。

而在汽車市場,此前Fisker汽車公司全新打造的電動豪華車型EMotion確認將會搭載Quanergy公司的S3固態激光雷達,幫助其實現自動駕駛功能。兩家公司目前正在緊密合作,共同推進EMotion的研發工作。

而作為機械式激光雷達的先行者,2017年,Velodyne已經拿下了奔馳北美研發中心的訂單,后者已經決定使用Velodyne的VLP-32C Ultra Puck 激光雷達產品作為其正在開發的自動駕駛汽車上的關鍵傳感器。

今年的CES上,Velodyne正式對外展出打磨已久的新款128線激光雷達VLS-128,以及固態汽車激光雷達Velarray。

今年3月的日內瓦車展現場,意大利設計公司Icona與中國自動駕駛初創公司禾多科技聯合發布一款自動駕駛概念車Nucleus——就搭載了4個以Velodyne Velarray的固態激光雷達,部署在汽車四周,360度完整地監測車輛周圍狀況。

Velodyne亞太區負責人翁煒透露,預計到2019年,在Velodyne完成ASIC工作后,量產化的128線激光雷達將會投入市場。至于固態激光雷達Velarray,將于今年第三季度開始投放市場。

2017年,Velodyne推出了Tier 1生產計劃,首先合作的全球最大的汽車安全公司Autoliv。Autoliv將利用Velodyne的核心3D軟件技術和專有的激光雷達 ASIC引擎,結合Autoliv 的組件開發和驗證功能,生產滿足汽車廠商需要的車規級激光雷達。

此后,Autoliv還宣布收購瑞典一家激光雷達及飛行時間(ToF)攝像頭企業(Fotonic i Norden AB),后者旗下部分知識產權、研發及原型機資產及研發資源將轉到奧托立夫旗下,其中就包括35名激光雷達及ToF攝像頭領域的工程專家。

此前,Autoliv官方發出公告,將與自動駕駛公司Zenuity共同為吉利汽車研發和生產第一代L3級高級駕駛輔助系統,該項目包括ADAS電子控制單元及其軟件、雷達系統、單目攝像頭以及立體視覺攝像頭系統等。

除了這些海外公司,國內激光雷達公司的進度也在加快。

自今年1月份在美國CES展公開演示最新MEMS技術之后,速騰聚創也選擇了本次北京國際車展作為在國內首秀的主戰場。

此次展出的MEMS固態激光雷達RS-LiDAR M1 Pre,和此前CES展相比,已經將攝像頭底層融合技術再次升級。從現場實測點云的效果來看,點云效果有了明顯的提升。

RS-LiDAR-M1 Pre從設計之初就針對自動駕駛量產車需求打造的。它的核心技術在于,使用了先進 MEMS micro mirror 結構顛覆了傳統的整體機械旋轉結構,并且大大減少激光器的數量,讓RS-LiDAR-M1Pre兼具高分辨率、低成本、易量產、容易通過車規等優勢。

另一家中國激光雷達公司就是近日完成B輪億元融資的鐳神智能,本次增資完成后除了將建成20000平方生產廠房(目前10000平方已投入使用),全面量產16線、32線、48線激光雷達;還將會利用本輪融資進一步加強固態及遠距離激光雷達的技術研發。

按照計劃,鐳神智能的3D FLASH固態激光雷達、MEMS激光雷達,預計于2018年年中推出。而LiDAR最關鍵的兩項技術是在發射和接收器上,而這背后考驗的不僅是光學器件的能力,還有芯片的能力。鐳神在去年已經完成了接收芯片的流片工作,這使得其走在了行業的前沿。而為了保證芯片的供應,鐳神在早期入股了以色列公司,其可為鐳神提供LiDAR所需的芯片。

鐳神智能創始人胡小波認為,未來機械式旋轉的激光雷達,更有可能應用于限定場景下的自動駕駛。比如園區、港口、機場等場所,這些場景中可以使用低線數的LiDAR,環境較為簡單,更適合大規模使用。

目前在L3級別已有主機廠采用了激光雷達,國內主機廠也正在調研,在下一代產品考慮使用,但具體會是什么方案還不確定。但受到奧迪A8量產搭載激光雷達的效應,似乎已經感受到此前激光雷達的諸多疑慮正在被打消。

業內人士透露,在主動安全方面,國內廠商跟國外廠商相比,基本屬于模仿和跟隨狀態。因此,類似奧迪、寶馬、奔馳在激光雷達上的考量,將極大影響其他主機廠的策略。

而3D FLASH固態激光雷達、MEMS激光雷達無疑成為未來幾年量產車市場爭奪焦點。自動駕駛領域的激光雷達應用,是從2015年4月才開始,大家普遍的觀點的是,激光雷達在車的大規模應用方面會在2025年。現在看來,這個時間點或許可以提前了。

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原文標題:激光雷達進入小規模量產窗口期,BBA或帶動市場需求提前釋放 | GGAI視角

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