十年磨一剑,Luminar激光雷达正式上车飞凡R7车讯
9月27日晚正式上市。
飞凡汽车作为第一款旗舰车型的这款车,搭载了很多汽车领域的尖端技术。最大的要点之一是,搭载了实现最大超过500m的检测距离的Luminar的1550nm lidar,即使反射率不到10%也能实现250m的检测距离。而且是厘米级的测量精度。
飞凡R7由此成为第一家批量生产Luminarlidar的国内车企。
图片提供:飞凡汽车先生。
另一方面,从全球来看,“Luminar”已经与许多汽车和自动驾驶企业建立了紧密合作。“我们已经与50多个业务合作伙伴建立了关系,包括:沃尔沃、飞凡汽车、梅赛德斯、奔驰、戴姆勒轨道、日产、Mobileye、Pony.ai。”陈钰博士表示。
其背景是,通过lidar的高精度远程检测功能和“Luminar”的特征,不仅可以在上位的自动驾驶中帮助顾客实现自动驾驶功能,还可以在下位的自动驾驶中活用lidar产品,提高车辆的主动安全性。现在,Luminar已经到了量产化的重要阶段。
接下来在“陈博士”,“Luminar”的目标是为客户量产定点项目的量产而努力,支持未来18个月内面向客户消费者推出3款搭载“Luminar”lidar的轿车。与此同时,正在推进商用车、卡车、自动驾驶出租车的事业。其中中国市场是Luminar今后的关注点。
值得注意的是,接受此次采访的陈钰博士是日前任命的Luminar领导中国业务扩张的中国区负责人,将组建当地的工程、生产供应链和业务开发管理团队,以支持中国市场的主要合作伙伴。这一调整的背景充分体现了Luminar加快推进中国事业的决心。
那么,现在国内lidar市场的玩家很多,Luminar如何打造竞争优势具体的战略是怎样的呢?在这次的交流中,也叙述了陈博士。
十年磨一剑
根据fifvan R7的发售,Luminar1550nm lidar的正式的量产时代到来了。
在那之前的“Luminar”是漫长而痛苦的十年。Luminar从成立之初,就不是以当时的lidar技术为基础,而是以全新的lidar为目标。
“Luminar”当时lidar期待的是检测能力和范围有了很大的提高,超过了当时产品的数倍到几十倍的性能。
这意味着可能需要重新配置lidar的一系列核心技术,比如[Luminar]激光器、探测器、接收器,甚至扫描方式。
以激光为例,据说要想看得远,激光的输出也必须高。当时lidar的波长一般为905nm,这种波长在人类眼睛看不到的范围内,但如果有足够的功率,对人类眼睛会有影响。相比之下,波长1550nm的压倒性优势是,在确保人眼安全的同时,可以实现更高的发光功率。
图片提供:飞凡汽车先生。
“另外,与905nm相比,1550nm的激光束能量是数倍,因此在测距方面也有本质的不同。905nm的反射率为10%,可以检测到约150m,而本公司的lidar的性能是其2倍,可以检测到约300m,最大可以检测到600m。”。陈博士显示。
在此背景下,主要是905nm激光束的散射率较高,因此到达远处时斑点会变大,为了识别远处的物体,反射的回波必须覆盖一定范围,直到被激光束识别。1550nm激光束能量集中,激光束散射比较低。
考虑到这一点,我们首先选择了1550nm技术。
但挑战仍在继续“当时基于硅的接收机无法实现1550nm的波长,只能用砷化铟的接收机来代替。因此,除了开发实现高功率激光脉冲、高质量光速的激光器之外,还正在进行砷化铟接收机的研究。”显示。
另外,初期的机械式lidar,由于采用了线束和阵列方式,所以只能以一维进行旋转扫描,无法优化垂直方向的扫描精度。因此,在扫描仪中,横轴采用转镜方式,纵轴采用钟摆镜方式的2轴扫描方式,通过2轴同时扫描,覆盖尽可能宽广的探测区域,光束作为点光束。
图片提供:Luminar先生。
陈博士我们发现这种双轴扫描方式明显优于目前主流的微镜扫描方式。
“微镜扫描方式是用一个高频振动的微镜来实现的,但这种方式所能覆盖的旋转角是有限的。要实现整个视角的覆盖范围,需要用多个激光器形成多个激光束,用微镜扫描一定范围的视角后,将局部扫描范围缩小到必须倾斜,处理变得复杂。另外,硅基微镜方式有悬臂梁,是高频振动时脆弱的结构。因此,在lidar的制造过程中,安装和调整都非常复杂,这将花费很长时间。”陈博士显示。
因此,采用了比Luminar更可靠、技术成熟的转镜和钟摆镜组合的扫描方式,实现了批量生产。
在此过程中,Luminar也与一些核心零部件公司形成了战略合作伙伴关系,并进行了部分企业的垂直整合。包括Open Photonics、Black Forest Engineering、Optogration、Freedom Photonics等,在掌握lidar1550nm核心技术的同时,有效保障供应链的安全。
整个过程就算辛苦了,现在纷纷打开量产市场,证明Luminar过去十年的抛光都是值得的。更重要的是,Luminar在lidar领域也确立了自己的竞争优势。
从下往上推进软硬一体化
过去几年,lidar一直被认为是高度自动驾驶的标准装备,但近两年由于驾驶辅助的迅速普及和软件对汽车定义趋势的出现,以超出行业预期的速度大量装车。
盖世汽车研究院此前统计数据显示,2022H1,中国乘用车lidar搭载量超过2万辆,其中小鹏P5、蔚来ET7、广汽AION LX、智己L7、极狐α据说S HI版等很多lidar模型已经交付完毕。预计向H2交付的lidar车型还有10款,中国轿车lidar产业进入了真正的增长期。预计到2025年,中国车载lidar市场将规模约55亿元。
“即使在低级别驾驶辅助的应用场景中,也可以使用lidar大大提高检测范围和精度,传统的驾驶辅助系统一般都会在低速驾驶中提前介入,而激光雷达功能可以大大优化驾驶辅助系统的应用场景,比如更快的应用场景。”的条件下,支援系统积极介入,提高驾驶的安全性,进行紧急退避和紧急转向。“关于lidar在量产轿车市场超出预想爆炸的理由,陈博士指出如下。
然而,在复杂的自动驾驶系统中,lidar始终只是众多核心技术之一。这意味着,为了提高整个系统的性能,帮助智能驾驶从ADAS向高阶自动驾驶的进化,需要其他硬件技术的联合支持。
图片提供:飞凡汽车先生。
因此,在实现传感器技术和性能突破的基础上,同时自下而上,推进软硬一体的研发。开展感知软件和全屏解决方案研发,为合作伙伴提供更全面的支持。在自动驾驶行业,软硬分离,软硬一体,可以带来更好的调优能力和调优空间,因此软硬一体,被认为有更大、更强的竞争优势。
具体来说,“Luminar”感知软件通过过滤lidar检测到的点云数据,实现对障碍物、道路和驾驶空间的准确识别和定位,保证车辆在雨雪雾霾中正常运行。
例如,在汽车的视野中,定义了Luminar的ROI区域(关心运行空间),但对于该区域,通过软件算法自律地调整扫描精度,追加能够进行高密度高精度扫描和远程物体识别的扫描线束。同时,每角平方度以300点的高分辨率实现着出色的扫描性能。
“在日常驾驶中,上下和路面经常会出现障碍物,我们的感知软件可以根据汽车的姿态动态识别汽车的可驾驶空间,根据驾驶空间优化感兴趣区域的扫描精度,进而在驾驶过程中,对驾驶员前方感兴趣视野的高精度行驶可以永远维持检查,实现高精度的检测“(陈博士、据悉,相关解决方案也将在今年内投入量产。
另外,还开发了以通过Luminar激光雷达提高量产车的主动安全性能、实现高速公路自动驾驶为目标的“哨子”全堆栈式解决方案。
根据陈博士,该解决方案除了将Luminar的Iris激光雷达与感知软件集成外,还将规划与控制软件以及其他生态组件相融合,通过开放式API,实现可定制的车载用户体验。目前该软件正在开发中,计划年底发布贝塔版。
本地化很重要
飞凡R7上市前几天,沃尔沃也宣布将在纯电动旗舰SUV EX90上搭载Luminar激光雷达。
在此之前,沃尔沃已经表明下一代汽车平台SPA2将采用Luminar激光雷达,作为标准配置,未来将逐步在Polestar3上上市。
日产今年内发布面向未来的自动驾驶战略,期间也与Luminar建立合作关系,重点建议未来量产车使用Luminar激光雷达。
Mobileye虽然自己研究激光雷达,但将来在自动驾驶出租车上使用相同的Luminar激光雷达,相关产品将于今年年底批量生产。
在自动驾驶领域中,Luminar形成了自己的“朋友圈”。
据Yole日前发布的《2022年汽车工业领域激光雷达应用报告》预测,2022年将交付超过20万台激光雷达,前5位依次为法利奥、禾赛科技、速腾聚创、华为、Luminar。其中,在美国市场,Luminar掌握着压倒性的主导权。
图像源:Luminar
在自动驾驶领域,中国已经走在世界前列,这意味着需要将其在国内的战略部署扩大到“Luminar”。在这次媒体交流会议上,陈博士也详细介绍了Luminar在中国的发展战略,主要有三点:
第一,立足差异化,为客户创造独特的价值。例如,基于Luminar掌握的1550nm激光雷达核心技术,实现产品性能上的差异化,通过激光雷达的软硬件结合,在应用过程中发挥最佳效果,并为客户提供增值服务,与世界汽车客户合作开发量产项目达到了汽车管制的质量标准。
二是深化本地化布局,构建强大的本地化技术队伍,包括吸收自动驾驶、激光雷达乃至光学、电子等人才,从而更好地为客户提供本地化批量生产项目的支持和服务。
另外,考虑到供应链的安全性和效率性是汽车行业关注的关键,对于生产及供应商、供应链的本地化,Luminar也在计划中。特别是中国在自动驾驶领域处于国际领先地位,这就要求Luminar必须立足本地化,才能跟上中国本土客户的速度。
三是与行业多类型客户建立长期合作伙伴关系,运用国际汽车市场积累的硬件、软件经验和能力,帮助中国客户进入海外市场。除乘用车外,“陈博士”还指出,面向物流运输场景的商用车自动驾驶应用,也将成为“Luminar”的关注点。
目前,以飞凡R7上市为起点,标志着国内正式进入了新的发展阶段。
其次,根据陈博士,Luminar除了为今后3至5年的量产项目提供技术、产品外,还不断创新激光雷达的未来技术和新一代产品的发展,新系列产品目前正处于研发、量产的过程中将来还将用于为国内客户提供性能更好的产品和服务。