速腾聚创125线固态激光雷达单价1898美金,固态Lidar时代要来了吗?| CES 2020-中国科技新闻网

尽管车载激光雷达热土上挤入了一大批玩家,尴尬的是,目前仅有法雷奥的一款4线机械式激光雷达实现了车规级的量产搭载。

但毋庸置疑,车载激光雷达市场大有玩家施展拳脚的空间:前有Velodyne、IBEO、Quanergy、Innoviz等玩家入局,后有博世首款车规级长距离激光雷达进入量产开发阶段。在这众多身影激烈角逐中,也有国产玩家脱颖而出。

在2020年的第二天,国内激光雷达玩家 RoboSense(速腾聚创)正式宣布,其固态激光雷达RS-LiDAR-M1 Simple (Simple Sensor Version)开始接受订购,单价为1898美金。

速腾表示,经过3年多的投入,这款车规级固态激光雷达相较之前版其体积减少一半,硬件性能也有了大幅升级。目前该雷达已经完成了SOP前的主体设计冻结,性能上与OEM量产车型定制供应的产品趋于一致。

值得一提的是,速腾还预留了一个“大招”。RS-LiDAR-M1家族有两个版本,除了上述提及的RS-LiDAR-M1 Simple纯硬件版本,还有一个RS-LiDAR-M1 Smart(Smart Sensor Version)智能固态激光雷达版本。

这款基于MEMS固态激光雷达方案的智能固态激光雷达,将激光雷达感知算法和芯片嵌入LiDAR硬件主体速腾表示在CES 2020上正式展出全球首个智能固态激光雷达,并接受关键客户订购。

市场需要什么样的激光雷达?

随着自动驾驶进入冷静期,市场开始对在传感器中扮演核心角色的激光雷达有了一些新期待:在奔向量产的路上,能不能同时满足车规、高性能、低成本这些要素?

尽管使用更高线数的机械式激光雷达更够获得更高的分辨率与测距距离。但同时,使用传统的机械式激光雷达,也要面临高昂的装车成本问题,和产品低稳定性带来的安全风险和维护成本。

对于RoboTaxi车队来说,高昂的雷达成本在一定程度上阻碍了车队的规模扩张;而对于L3乘用车来说,过高的雷达成本和潜在风险也不在主机厂可接受范围之内。

因此一个新的趋势是,未来固态激光雷达会代替现有的机械式激光雷达。固态激光雷达的优势在于,能够最大程度地减少了例如电机、轴承等可动机械结构带来磨损,同时也消除了光电器件因为机械旋转可能造成故障。固态与生俱来的特性使得雷达内部的结构布局更加合理,使整体散热及稳定性相比于机械式激光雷达有质的飞跃。

在固态激光雷达技术演技路线层面,基于MEMS方式的固态激光雷达是最有希望快速落地的成熟方案,OPA (相控阵)与 Flash 则是明日之子。

基于OPA (相控阵)的固态激光雷达尽管有着扫描速度快、精度高、可控性好的优点,但其生产难度较高。 而Flash雷达虽然稳定性和成本不错,但其探测距离较近。

相比之下,通过微振镜的方式改变单个发射器的发射角度进行扫描,由此形成面阵扫描视野的MEMS激光雷达,不仅技术上更容易实现,价格也更加可控,因此被主机厂一致看好。

但这也不意味着MEMS激光雷达就轻而易举地跨过车规级量产大关。高分辨率、测距远、可靠性强和成本低,每一个问题在雷达的量产工艺上都是一个考验,这也是一些固态激光雷达公司一直无法逾越量产鸿沟的原因。

三年磨一固态激光雷达

从2016年开始,速腾开始了对固态激光雷达的研发。前两年的CES展会中,速腾分别展出了RS-LiDAR-M1的两个版本M1pre、B1样机。

那么此次速腾预售的RS-LiDAR-M1,是否能够经受车规级的考验,在性能上有所突破?

雷锋网(公众号:雷锋网)新智驾关注到,此次的RS-LiDAR-M1在场视角、探测距离、扫描效果、分辨率等性能表现上,都较之前的版本有所突破。

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在场视角方面,RS-LiDAR-M1的水平测角与垂直测角分别达到120°和25°。据速腾聚创表示,这是目前全球已发布产品中,视场角最大的MEMS固态激光雷达。此前两个版本中,其激光雷达的场视角分别为 63°*20°,120°*20°。

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RS-LiDAR-M1 视场角 120°×25°

在探测距离上,速腾聚创没有选用1550nm的激光器,采用低成本、车规级且小体积的905nm光源。即便如此,RS-LiDAR-M1也能够爆发出150m@10%的测距能力。

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RS-LiDAR-M1 测距能力150m@10%

在扫描效果上,如果要与传统的机械旋转方案相比,RS-LiDAR-M1在25°的垂直视场角上拥有125线的扫描效果,与目前全球已发布的最高线束(128线)机械式激光雷达也能一较高下。

在分辨率上,得益于自研的扫描方式,RS-LiDAR-M1能够得到非常整齐的点云效果,正常工作模式下0.2°*0.2°的分辨率能让用户继承原有机械式激光雷达的点云算法框架。

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RS-LiDAR-M1 实测点云

此外,RS-LiDAR-M1的帧率从10Hz提升到15Hz,有效降低目标运动导致的点云失真影响。

瞄准车规量产:迷你化、模块化、稳定化

从外形上来看,RS-LiDAR-M1的体积只有传统64线机械式激光雷达体积的十分之一。在L3/L4自动驾驶的前装量产上,迷你化的体积无疑更具竞争力。

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RS-LiDAR-M1新版、旧版、传统64线机械式激光雷达的体积对比

为完成车规级量产的目标,兼顾高性能、低成本、高稳定性的需求,速腾对激光雷达进行了模块化设计,RS-LiDAR-M1独有专利的核心器件——光学模组已经实现高度的集成化。

如此一来,光学模组就拥有较强的可扩展性及布置灵活性,为后续提供给客户定制化产品奠定基础。另一方面,也使得M1整机零件数由传统机械式激光雷达的几百个降低至数十个,M1的加工时间缩短数个量级,极大地降低了M1的成本,带来产品可制造性的突破。

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传统机械式激光雷达光学系统 VS M1光学模组

也就是说,激光雷达的产品模块化设计,让M1拥有了大规模生产能力:元器件减少,M1的装配难度大幅降低,相应的生产线链路缩短,产品一致性提高;标定时间实现指数式下降并会随着产线规模的扩大进一步缩减。相比之下,传统机械旋转式产品需要数小时且一致性无法保证。

速腾表示,M1所有模块的开发均经历完整V模型闭环。与此同时,速腾全面执行IATF 16949质量管理体系及功能安全ISO26262标准,结合ISO16750等车规可靠性规范,为RS-LiDAR-M1系列产品开发与验证保驾护航。

除了在设计、生产过程保证产品一致性,后续M1能否在真实的路况中表现出长久的稳定性也是一个极大的考验。

据雷锋网新智驾了解,作为RS-LiDAR-M1中最核心的器件,速腾的MRMS振镜经历了温度、湿度、封装工艺、电磁兼容、机械振动/冲击、寿命等多个方面的验证,目前累计测试时间已超过十万小时。

而且从B1样机开始,RS-LiDAR-M1系列整机就进入到寿命测试和长期路测。目前运行最长的样机已经持续运行超过300天,路测总里程超过15万公里,各项功能指标未发现衰减。

 

智能化的激光雷达

而在速腾的RS-LiDAR-M1预售内容中,还藏着令人眼前一亮的“大招”。

速腾表示将在CES2020上展出集软硬件于一体的智能固态激光雷达RS-LiDAR-M1 Smart(Smart Sensor Version)。

简单来说,就是将AI算法芯片嵌入传感器,激光雷达不再是一个单纯的“信息收集器”,而是成为一个“信息理解者”,成为软硬一体化的智能传感器。

尽管产品尚未正式推出,但可以从零碎的资料中一窥产品容貌。

据了解,RS-LiDAR-M1 Smart 版本建立了由传感器硬件到AI点云算法到芯片的完整系统闭环,能够端到端实现客户环境感知的功能需求;其AI Perception为传感器注入了结构化语义级的信息理解能力,主要聚焦运动物体的感知:

  • 适应复杂的交通路况

  • 支持多种驾驶场景

  • 支持稠密交通流 (如:高峰期人车混杂路口)

  • 针对前景(人、车)、背景(阻碍驾驶的未知物体例如路锥、垃圾桶等)物体,实现长距离、大范围的全面感知

  • 支持3D点云语义级别感知(前背景、地面、可行驶区域等语义级分割)

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RS-LiDAR-M1Smart输出原始点云与目标数据列表

基于这些信息感知理解能力,RS-LiDAR-M1 Smart智能固态激光雷达的数据输出包括原始点云与目标数据列表两部分,两路数据形成冗余,为车辆提供包括动静态、道路内外的大范围感知结果。尤其是对静态物体的感知,能够帮助解决目前摄像头深度识别不准确及毫米波静态物体感知不足的缺陷,从而提升自动驾驶的安全性

这种提供软硬件结合方案毫无疑问比只提供纯硬件更具有竞争力。全球第一家MEMS Samrt LiDAR Sensor提供商,有望成为速腾新的代名词。

目前,纯硬件版本RS-LiDAR-M1 Simple已经开始接受普通客户订购,零售价为1898美金。速腾表示,在中国春节后6-8周内完成对关键客户遗留订单的交付并升级产线规模,于2020年第一季度结束前开始交付零售产品。

但智能传感器版本RS-LiDAR-M1 Smart目前只接受已购买固态激光雷达样机套件的关键客户订购,普通客户的尝鲜订购要等到2020年第一季度结束之后。

固态激光雷达时代要来了吗?

2019年自动驾驶领域提得最多的关键词是“量产”。但量产的到来并非取自动驾驶的长板,而是要等短板的补齐。

这是一个漫长的过程。从激光雷达市场风向的转变就可以窥见一二。此前由于固态激光雷达的迟迟不出,市场将多线数的机械式激光雷推到了窗口期。

但随着固态激光雷达的量产落地,现有的机械式激光雷达市场也会受到一定冲击,固态激光雷达时代也将到来。

时代洪流并非一股势力、一朝一夕就能汇成。但在未来固态激光雷达时代的洪流奔腾中,有了RS-LiDAR-M1的加持,速腾或将会是其中势头最猛的一股。(雷锋网)

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