2013 年 1 月,當(dāng)時還名不見經(jīng)傳的無人機公司大疆發(fā)布了一款可以隨時起飛的四旋翼飛行器整機「大疆精靈」。得益于一體化和易用的特性,「大疆精靈」撬開了民用多旋翼無人機的大門。
如果把這個結(jié)果對應(yīng)到激光雷達領(lǐng)域,這一定也是大疆內(nèi)部孵化誕生的激光雷達公司 Livox 希望實現(xiàn)的目標(biāo)。
這家在 2016 年低調(diào)成立的激光雷達公司,盡管團隊規(guī)模已經(jīng)超過 200 人,但成立三年來鮮有對外發(fā)聲。
這不得不讓人好奇,在今年的 CES 上,Livox 會通過什么樣的技術(shù)和產(chǎn)品來撬動自動駕駛和汽車市場?
售價 6499 元起,兩款面向自動駕駛的重量級產(chǎn)品發(fā)布
1 月 6 日,Livox 對外正式推出了兩款面向 L3/L4 級別自動駕駛的高性能、低成本激光雷達產(chǎn)品:Horizon 和 Tele-15。
過去三年,大量資本注入激光雷達行業(yè),為的就是開發(fā)出高性能、低成本、可量產(chǎn)并擁有車規(guī)級質(zhì)量與穩(wěn)定的激光雷達,這是整個自動駕駛行業(yè)都在翹首以盼的產(chǎn)品。
Horizon 和 Tele-15,會是這樣的產(chǎn)品嗎?
先上一張參數(shù)表格,來一探究竟:
在價格上,Livox 沒有讓人失望,直接將激光雷達的價格拉到了萬元以下。
Horizon 和 Tele-15 的售賣價格分別為 6499 元和 9000 元。聽聞這個售價,你可能會驚呼 Livox 是「價格屠夫」,也可能會更加好奇 Livox 控制成本的本事究竟來自哪里?
正如 Livox 全球市場總監(jiān)鄧睿豪向汽車之心介紹的,大疆一直在推動的事情,是希望將前沿技術(shù)平民化,這種思路也同樣適用于 Livox。
與其說是價格屠夫,倒不如說這兩款產(chǎn)品的發(fā)布,更大的意義在于 Livox 將自動駕駛用的車載激光雷達價格,從萬元時代拉到了千元時代。
自動駕駛汽車平民化「戰(zhàn)役」的第一槍就此打響。
Horizon 探測到的一名行人在十字路口過馬路時的點云圖既然 Horizon 和 Tele-15 都是為 L3/L4 級別自動駕駛應(yīng)用設(shè)計的高性能激光雷達,那兩者又有哪些分工?
Horizon 可以實現(xiàn)遠至 260 米、反射率為 80% 的物體探測。由于 Horizon 的水平視場(HFOV)為 81.7°,可以輕松覆蓋 10 米外的 4 條車道。
這就意味著,在城市路況下,Horizon 可以幫助自動駕駛汽車「看得」更寬。
Tele-15 專為遠距離探測而設(shè)計。據(jù)汽車之心了解,在 905 納米波段下,能夠做到人眼安全且同時達到 500 米(反射率為 80%)探測距離的產(chǎn)品屈指可數(shù),而 Tele-15 就是其中之一。
這意味著在高速路況下,Tele-15 可以讓自動駕駛汽車「看得」更遠。
實際上,如果把 Horizon 和 Tele-15 兩款產(chǎn)品組合起來,兩者更像是一套完整的激光雷達解決方案。
據(jù)汽車之心了解,在 Livox 與自動駕駛公司 AutoX 的合作中,后者的原型車在車身周圍搭載的便是 Horizon 和 Tele-15,包括:
Horizon:5 個 Horizon 傳感器組合可實現(xiàn) 360°覆蓋,總成本僅為 64 線機械激光雷達的 5%;
Tele-15:1 個 Tele-15 位于車輛前方位置。
幫助自動駕駛汽車「看得」更寬、更遠,這樣的搭配對強調(diào)以「安全第一」的汽車廠商、Tier1、自動駕駛技術(shù)公司來說,吸引力幾何?
在 Livox 現(xiàn)有的合作伙伴中,比較典型的客戶包括:自動駕駛公司 AutoX 和希迪智駕,商用移動機器人公司 Refraction AI 和高仙機器人,以及專注于空中、地面和移動激光掃描技術(shù)的數(shù)字綠土。
開創(chuàng)性的掃描技術(shù)
如果僅僅是因為低價策略,就認為 Livox 能搭上激光雷達第一梯隊的末班車,那就太想當(dāng)然了。價格戰(zhàn)還不足以幫助 Livox 在競爭日趨激烈的激光雷達領(lǐng)域攻城略地。
Livox 真正的突圍是在技術(shù)路徑的選擇上。
在前期探索了包括多線旋轉(zhuǎn)式、MEMS、Flash、光學(xué)相控陣等在內(nèi)的激光雷達技術(shù)方案后,Livox 最終鎖定了自己的方向。事實上,無論是 Livox 在 2019 年年初推出的 Mid 系列還是在今年 CES 上發(fā)布的 Horizon 和 Tele-15,其最終目的不是要以低價在市場競爭中取勝,更大的意義是探索出了激光雷達發(fā)展的一個新方向。
這個方向延續(xù)了大疆在無人機領(lǐng)域的「人無我有」的一貫特質(zhì)。
一直以來,自動駕駛從業(yè)者相信,打造一臺「人人都用得起」的激光雷達,最關(guān)鍵就是革新傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式激光雷達的機械設(shè)計。這樣能大量減少可移動部件——激光雷達不但結(jié)構(gòu)和量產(chǎn)變得簡單,成本也會相應(yīng)降低。
那么, Livox 給出的方案是什么?答案是——非重復(fù)式掃描技術(shù)。
Livox 獨特非重復(fù)掃描方式 vs 傳統(tǒng)機械線性掃描方式非重復(fù)式掃描,是指隨著激光束在視場(FOV)內(nèi)非重復(fù)式掃描,激光雷達掃描的區(qū)域面積會隨著時間增大。
選擇這種技術(shù)路徑的背后,正是源于 Livox 對機械式激光雷達種種弊端做出的考量:
首先,傳統(tǒng)機械式激光雷達的線式掃描,存在漏檢物體的可能性;
其次,機械式激光雷達內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)部件會帶來磨損、振動等,將大大降低激光雷達的穩(wěn)定性和可靠性;
第三,機械式激光雷達的工作模式難滿足車規(guī)級應(yīng)用場景。
而非重復(fù)掃描方式,與傳統(tǒng)激光雷達線性重復(fù)式掃描相比,優(yōu)勢有三:
掃描軌跡不會重復(fù);
可實現(xiàn)隨著掃描時間增加,達到近 100%的視場覆蓋率;
沒有電子元器件的旋轉(zhuǎn)磨損,可靠性更高。
不同時間段點云效果在點云效果上,Livox 的產(chǎn)品可圈可點。如上圖,當(dāng)積分時間為 0.1 秒時:Mid-40 的視場覆蓋率與 32 線機械激光雷達相當(dāng)。
值得一提的是,Mid 系列在在靜止?fàn)顟B(tài)下如測繪、智慧城市等領(lǐng)域的掃描精度更高,可以達到近 100% 的視場覆蓋率。Horizon 和 Tele-15 的表現(xiàn)如何呢?
前者的視場覆蓋率與 64 線機械激光雷達相當(dāng)。后者可以在 15°圓形視場范圍內(nèi)掃描 99.8%的區(qū)域,優(yōu)于傳統(tǒng) 128 線激光雷達。
激光雷達對比:10 米遠的行人非重復(fù)式掃描帶來的好處是,可以減小視場內(nèi)物體被漏檢的概率,有助于探測視場中的更多細節(jié)。
有業(yè)內(nèi)人士評價:Livox 這種創(chuàng)新式的掃描方式,為激光雷達的發(fā)展提供了一種全新的思路,未來或許會有更多無死角的 3D 激光雷達出現(xiàn)。
用一句話來總結(jié) Livox 的思路,那就是激光雷達運動部件越少,運動方式越簡單,可靠性越高。
Livox 正是通過這種方式,在保證產(chǎn)品可靠性的同時,也在一定程度上降低了激光雷達的成本。
量產(chǎn)和封裝技術(shù)
激光雷達作為占據(jù)自動駕駛「半壁江山」的傳感器,「量產(chǎn)和交付」是所有激光雷達公司在激烈競爭中安身立命的根本。
2018 年,Velodyne 新建激光雷達「超級工廠」,以進一步提升激光雷達產(chǎn)能。當(dāng)時 Velodyne 表示,如果工廠生產(chǎn)線滿負荷運行,年產(chǎn)百萬臺激光雷達完全沒有問題。
顯然,強悍的生產(chǎn)制造能力也是 Livox 立穩(wěn)腳跟的重要砝碼。背靠大疆的百萬級量產(chǎn)能力的工廠和強大的供應(yīng)鏈體系,Livox 同樣具備快速量產(chǎn)的能力。
但這還不夠,決定量產(chǎn)效率背后的,是 Livox 開發(fā)的一套 DL-Pack 解決方案。
這是一種多激光器和多雪崩光電二極管(APD)封裝技術(shù),它可以消除激光器人工校準(zhǔn)過程,實現(xiàn)激光雷達的批量生產(chǎn),進而提高產(chǎn)能。目前市售的大部分激光雷達,這些校準(zhǔn)通常都是由熟練的技術(shù)人員手動完成。
一個對比是,這種人工校準(zhǔn)方式在單條產(chǎn)線上一天最多可以生產(chǎn) 15 臺激光雷達,而 Livox 在使用 DL-Pack 方案后,量產(chǎn)效率提升了驚人的 20 倍——達到單條產(chǎn)線 300-400 臺/天。生產(chǎn)效率提升的背后,是 Livox 有足夠的能力縮短交貨周期,車企或者自動駕駛技術(shù)公司再也不用擔(dān)心因激光雷達交付周期過長,從而導(dǎo)致研發(fā)進度受到影響或是潛在利益受到損失。
高性能、低成本、可量產(chǎn):Livox 的三個關(guān)鍵詞
正如大疆一直在無人機領(lǐng)域所做的努力,希望將前沿技術(shù)平民化。圍繞「高性能、低成本、可量產(chǎn)」這三個關(guān)鍵詞打造激光雷達產(chǎn)品,Livox 目前的進展相當(dāng)迅速:
售價 6499 元的 Horizon 在 1 月 7 日對外開售。
售價 9000 元的 Tele-15 目前僅供部分關(guān)鍵客戶進行測試,今年第二季度將正式對外供貨。
以 Horizon 和 Tele-15 兩款產(chǎn)品為開端,這種思路也在 Livox 身上得到復(fù)現(xiàn)——激光雷達在自動駕駛這個前沿領(lǐng)域的售價不再高高在上。
足夠有競爭力的產(chǎn)品性能和價格、開創(chuàng)性的掃描技術(shù)方式和能夠提高生產(chǎn)效率的封裝技術(shù),再加上背靠大疆這棵參天大樹,與大部分激光雷達公司相比,這是 Livox 在起跑線上的優(yōu)勢,也將是未來 Livox 在自動駕駛傳感器這條充滿前景的賽道上持續(xù)突圍的關(guān)鍵。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:汽車之心
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