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机械式旋转激光雷达真的有未来吗?

归档日期:07-11       文本归类:地面询问机      文章编辑:爱尚语录

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  在2005年发明了机械式激光雷达的Velodyne,可能没有想到,十多年后,他们的64线激光雷达将会装在所有无人驾驶公司的无人车车顶上,公司也成了机械式旋转激光雷达的代名词。

  头顶着64线激光雷达的无人车,帮着上百家无人驾驶公司笑纳了资本市场“金钱的爱”,同时也吸引了一大批追随者,模仿朝拜。

  盛极必衰,当激光雷达成为从业者见面的谈资,不谈都觉得落伍之时,OEM却投来了关切的目光:这颗能在四线城市买一套三居室的激光雷达,怕是不能装在我们的10W+车上了。

  在自动驾驶行业内,普遍认为,L3级以上的自动驾驶,需要配备激光雷达传感器,以提供精度和准确度上的保证。而2020年,被OEM普遍视为L3级自动驾驶车型量产的一个元年。以及,在技术上,欧美OEM将L4级无人驾驶研发完成的时间点放在了2020年。

  众所周知,汽车的生产设计周期一般在3年左右,相应的配套软件、硬件要提前定型,以配合正常的生产计划。但即使以目前降半价后的16线)为例,价格仍然达不到OEM的要求。

  Velodyne亚太区总监翁炜表示:OEM希望车身全套激光雷达的价格能维持在3000RMB以下,他们努力的目标是在2021年前后能做到。

  机械式旋转激光雷达的价格昂贵,很大一部分在调校工作上,从2005年到2016年的时间中,Velodyne的激光雷达全部需要高级技工进行焊接、测试、调校,而到目前为止,仅有部分工作被机器取代,经验丰富的能工巧匠,仍不可或缺。

  多线束激光雷达在生产制造过程中,需要将多块发射、接收电路板安装到精密构造的金属壳体中,同时在调试过程中,工人需要调试每一束激光的发射与接收,保证其在不同的测试距离上测距的精准度。

  这些工作并不容易,在超过十年的研发生产过程中,公司常会限于找不到高级技术工人的境地,为此常常需要给技术工人开出不菲的薪酬。

  而为了解决产能问题,在产线自动化方面公司也做了不少努力。在刚刚过去的2017年,Velodyne完成了机器辅助加工的计划,在最近的9月完成了机器加工的工作,在未来的几年中,公司希望能实现全自动化生产。

  而为了帮助工厂实现自动化,Velodyne也请来了行业大佬。Rick Tewell是Velodyne LiDAR的首席制造技术官,他领导团队专注于开发用于生产世界级LiDAR传感器的各种自动化制造技术。这些技术包括自动化测试解决方案和机器人材料处理,以及完全机器人装配站。

  产线的自动化程度与产能直接相关,同时也能促进产品的一致性。同时产能的上升,会直接拉低产品价格。

  激光雷达的价格,取决于其产能,而遏制产能的核心问题解决后,接下来要解决的是如何将未来可能大规模量产的激光雷达推销给客户。

  机械式旋转激光雷达,因为有太多的电子器件,被认为很难通过车规认证,也因此难以进入前装的市场。而发明了LiDAR的Velodyne,会如何让机械式的雷达体面的退出历史舞台?

  激光雷达的市场分为货运、共享出行、以及私家车的自动化。这些市场中的玩家主要有两类,一类是传统OEM,一类是新技术公司和电动车公司。

  激光雷达是汽车自动化中的一个附加品,能够让行驶变得更安全,更人性化。但在初期,为了找到市场合理的爆发点,其附加值和增加的价格,会有一段博弈期。

  这个时期,很难打动普通的消费者购买使用相关的产品。因此,激光雷达要想更快速进入市场,应该寻找其它的机会。

  相对而言,货运和共享出行之类的服务性行业,运输本身就存在着商业价值,产生营业收入,这部分是存量市场,如果自动化改造能够为其带来服务和效率上的提升,相应的运营公司是会有动力去购买“装备”的。

  Velodyne预计,在2025年之前,共享出行将会是自动驾驶最快落地的商业化场景,预计会有110亿美金的LiDAR市场。

  共享出行公司对产品的要求没有OEM那么苛刻,因此从后装进入规模化市场,是一条现实的商业化路线。而Velodyne的机械式旋转激光雷达,瞄准的就是这一市场。

  既然传统的LiDAR还有一定的生命周期,如何让其充满竞争力,就成了接下来要完成的工作。传统LiDAR难以过车规,核心问题是电子零部件太多,为此,Velodyne准备将LiDAR的技术植入到芯片中。到目前为止,Velodyne已经将LiDAR的技术以ASIC芯片的方式实现了。

  ASIC在大规模量产中,拥有价格低、功耗低、性能品质稳定的特点,Velodyne从几年前就已经开始了LiDAR技术的芯片化,到目前已经完成了多通道LIDAR模块(MCLM)的研发。

  预计到2021年,Velodyne的基于ASIC的多线束LiDAR将会量产问世,服务共享出行市场。

  在铺就机械式旋转LiDAR的未来之路时,固态LiDAR的发展大势不可逆。

  Velodyne也推出了Velarray系列的固态激光雷达,区别于传统的MEMS微振镜的方案(单套发射接收电路),Velarray LiDAR也有多块雷达发射接收电路板,从其产品线上即可看出(Velarray 32/16/8A)。

  这种做法并不能显著降低成本,翁炜表示,之所以这样做,是为了前装量产考虑,避免单个元器件发生故障后,产品失效。其透露,这些产品已经给到广汽等OEM厂商试用。

  目前Velarray系列的产品还在完善中,其激光线束已经从线扩展到了条状,扫描后的环境数据已经可以较为全面的反映真实路况,但整个扫描面上还存在一些间隙,算法团队正在进行处理完善,最终的效果将会是一个平滑的面。

  固态激光雷达有多种技术路线,但无论哪一种,目前都尚不成熟,因此虽然有美好的蓝图,仍不能解当下自动驾驶之渴。多线束机械旋转激光雷达,开启了激光雷达的大门,很可能不会是将来的主宰,但一定是过渡时期的主角。

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