造衛(wèi)星的技術(shù)搶灘自動駕駛市場,你準備好了嗎?

  步入2022年,北美的圖森未來面臨美國審查,傳出中國團隊將會完全剝離另尋上市途徑的消息。與此同時,國內(nèi)的小馬智行與文遠知行在近期完成了D輪融資,估值創(chuàng)下新高,聚焦商用車領(lǐng)域的主線科技等玩家也紛紛開啟了商業(yè)化驗證的征程。

  在Robotaxi與Robotruck的技術(shù)進展中,無人化驗證無疑是自動駕駛商業(yè)化的重大里程碑。以安全員支出為主人力成本,仍然在自動駕駛的運營支出中占據(jù)主要部分。車輛行駛能否真正無人化,決定著自動駕駛行業(yè)是否能夠產(chǎn)生收益,真正成為一門生意。

  在中國,百度為首的Robotaxi團隊已經(jīng)開始在限定區(qū)域開始了無人化測試,主線科技為首的Robotruck也在公開道路上啟動了常態(tài)化測試。過去人們常常認為中國在自動駕駛商業(yè)化方面進度不及美國,但業(yè)內(nèi)人士看到的風(fēng)景截然不同。主線科技CEO張?zhí)炖讓?chuàng)業(yè)邦表示,和美國較為粗放的監(jiān)管模式不同,中國在自動駕駛政策方面,更多是以分階段測試、驗證的方式穩(wěn)步推進?!斑@是個體系性的工作,中國肯定比美國快很多。”

  目前,自動駕駛技術(shù)已經(jīng)在乘用車與商用車的多個應(yīng)用場景中落地,這些場景中有人車混流的市區(qū),有開放環(huán)境的高速,還有諸如港口、礦山的特定封閉場景。不同場景的多樣化環(huán)境,對于自動駕駛技術(shù)的發(fā)展提出了嚴苛的需求。

  沒有任何一家自動駕駛公司可以用一套解決方案跑通所有場景,同理,作為核心傳感器的激光雷達,也沒有任何一個產(chǎn)品可以滿足所有需求。

  “三選二”:自動駕駛商業(yè)化的最后一道坎

  在激光雷達行業(yè)中,高性能、高穩(wěn)定性、低成本似乎是無法共存的“不可能三角”。能夠?qū)崿F(xiàn)長距離、高精度感知,并且通過車規(guī)級認證的激光雷達,成本往往居高不下;如果在成本預(yù)算上降低標準的話,就不得不在性能和穩(wěn)定性中“二選一”。

  以乘用車為例,相比依然在大面積使用機械式激光雷達的Robotaxi,車企對于激光雷達的選型往往更側(cè)重產(chǎn)品的體積與穩(wěn)定性,在ADAS和L2高級輔助駕駛功能的前提下,車企并不期望激光雷達可以替代攝像頭的主傳感器作用,但是卻無法忍受超規(guī)格的安裝尺寸以及失效的風(fēng)險。

  所以,我們看到已經(jīng)官宣“上車”的激光雷達在外形上都比較小巧,但是在探測距離和視場角等參數(shù)上都做出了相應(yīng)的妥協(xié)。

  反觀商用車領(lǐng)域,因為車型體積普遍偏大,對激光雷達的尺寸反而沒有特定的要求,但是對性能、穩(wěn)定和成本卻提出了不輸于乘用車,甚至更高的標準。

  以干線物流場景為例,車輛需要在超遠距離上探測前方環(huán)境,為緊急剎車預(yù)留下足夠的空間和時間。而在港口貨運環(huán)境下,車輛需要頻繁定點停放、裝卸貨物,這也對傳感器的精度提出了更高要求。

  與此同時,在震動、天氣和行駛距離方面,卡車元件的工況往往比乘用車惡劣。這也要求用于卡車的激光雷達,具有極強的穩(wěn)定性。而元件成本的高低,更加決定了自動駕駛行業(yè)的發(fā)展速度。

  換句話說,RoboTruck雖然在落地前景上更加明朗,但要成為現(xiàn)實,首先需要激光雷達行業(yè)突破“不可能三角”,讓高性能、高穩(wěn)定性和低成本能夠共存成為可能。

  除此之外,無論用于乘用車還是卡車,激光雷達也仍然存在尚未解決的共性問題。技術(shù)路線不統(tǒng)一便是其中之一。目前市場上仍然并存著機械式、半固態(tài)、固態(tài)多條技術(shù)路線,尚沒有形成統(tǒng)一的車載激光雷達技術(shù)標準。

  而在算法層面,作為當(dāng)前自動駕駛行業(yè)采用的主流,將攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等多傳感器數(shù)據(jù)疊加,形成空間、時間同步的后融合算法,因為同步時滯和視角差異等問題,存在誤檢、漏檢的情況。

  種種阻礙下,高性能車規(guī)級激光雷達能否量產(chǎn),成了自動駕駛卡車能否進入量產(chǎn)形成運力,實現(xiàn)商業(yè)化落地的瓶頸環(huán)節(jié)。

  造衛(wèi)星的技術(shù)用在自動駕駛上,會怎樣?

  成立于2017年的探維科技,正是在國內(nèi)努力突破高性能車規(guī)級激光雷達量產(chǎn)瓶頸,實現(xiàn)自動駕駛商業(yè)化落地的推動者之一。

  2021年7月,這家公司在蘇州建立了車規(guī)級激光雷達生產(chǎn)基地與測試標的中心。而在最近,探維科技CEO王世瑋對創(chuàng)業(yè)邦披露,生產(chǎn)基地一期產(chǎn)線已經(jīng)在2021年底完成了工藝調(diào)試和下線,并開始產(chǎn)能爬坡,與此同時二期產(chǎn)線也已經(jīng)開始籌建。預(yù)計2022年底,該生產(chǎn)基地能夠形成20萬臺高性能車規(guī)級激光雷達的年交付能力。

  而此時距離公司完成億元規(guī)模A輪融資,僅僅不到半年。

  之所以能夠開拓出破局之路,離不開團隊多年的技術(shù)積累。據(jù)介紹,探維科技的創(chuàng)始團隊源自清華大學(xué)精儀系,早在2008年時,就已經(jīng)開始研發(fā)用于遙感衛(wèi)星的激光雷達元件。從航天領(lǐng)域“降維”,團隊找到了“不可能三角”的實現(xiàn)方法。

  首先是技術(shù)路線。探維科技在核心器件的陣列化、集成化和芯片化方面下足功夫,自主研發(fā)了基于單軸轉(zhuǎn)鏡技術(shù)、面向量產(chǎn)的Array-based Line Scanning(ALS)平臺,打造出了無須視場拼接,就能實現(xiàn)120°水平掃描,滿足車規(guī)級要求的高線數(shù)混合固態(tài)激光雷達產(chǎn)品。

  基于該平臺打造的Scope、Tensor等多個系列的激光雷達產(chǎn)品,覆蓋了16線——192線。特別是在2021深圳光博會上,發(fā)布的車規(guī)級192單元固態(tài)激光雷達,等效192線數(shù)。在滿足200米感知距離,120°*30°視場角的高性能參數(shù)之下,也能實現(xiàn)-40℃——85℃的環(huán)境溫度標準。

  更重要的是,憑借ALS平臺,探維科技很好地控制住了激光雷達產(chǎn)品的物料成本、生產(chǎn)成本和調(diào)光難度。王世瑋介紹,調(diào)光時間是影響激光雷達生產(chǎn)成本的主要因素。目前公司每臺量產(chǎn)激光雷達的調(diào)光和組裝時間,僅有10分鐘。而未來,隨著二期產(chǎn)線全面自動化,組裝時間能縮短至3分鐘。

  與此同時,團隊也運用研發(fā)衛(wèi)星雷達項目的經(jīng)驗,在傳感器的底層硬件層面上,實現(xiàn)了硬件級圖像前融合,將攝像頭和激光雷達的數(shù)據(jù)合二為一,輸出時間同步、點云和像素點逐幀對應(yīng)的數(shù)據(jù)。和后融合方案相比,硬件級圖像前融合無需空間配準與時間同步的流程,自動駕駛研發(fā)團隊幾乎不用增加硬件成本,也無須投入更多算力用于融合修正和補償。

  通過平臺化的量產(chǎn)能力,和硬件層面的前融合技術(shù),探維科技在保證高性能、高穩(wěn)定性的同時,有效降低了激光雷達的部署成本。更關(guān)鍵的是,這里的成本不僅來自硬件本身:前融合技術(shù)所節(jié)省下的算力資源、開發(fā)時間,讓自動駕駛企業(yè)進一步提高了研發(fā)效率。

  新品的冰山一角,激光雷達的想象空間還有多大?

  進入2022年,探維科技取得了突飛猛進的進展。王世瑋向創(chuàng)業(yè)邦獨家透露,目前Scope開辟了全新的產(chǎn)品線,可以為商用車自動駕駛提供高達192線的半固態(tài)激光雷達產(chǎn)品。更為重要的是,為了滿足乘用車對尺寸的要求,探維科技為車企量身定制的新品“Duetto”也將在北京車展正式亮相。王世瑋強調(diào),新產(chǎn)品不僅在體積上完全滿足車企的要求,在性能尤其是分辨率層面,將會達到行業(yè)第一梯隊的水準。

  據(jù)了解,探維科技已經(jīng)和主線科技等自動駕駛公司和國內(nèi)頭部商用車企達成了定點合作,今年他們還會憑借新品的優(yōu)勢,快速切入乘用車市場。

  在未來,探維科技將為商用車自動駕駛提供全套感知技術(shù)解決方案。在港口自動駕駛和干線物流自動駕駛領(lǐng)域,探維科技的64線—192線激光雷達產(chǎn)品,將用于上千輛量產(chǎn)自動駕駛重卡的精準探測和感知。

  激光雷達的想象空間遠不止于此。據(jù)王世瑋介紹,在低速自動駕駛、無人物流、清潔、配送等領(lǐng)域,探維科技的激光雷達已經(jīng)能夠提供L4級別的無人導(dǎo)航、避障功能;而在智慧交通方面,智能ETC、車路協(xié)同、新能源和交通時間檢測等場景,也是激光雷達的用武之地。從2020年開始,探維科技在智慧交通領(lǐng)域的年出貨量就已經(jīng)達到千臺。

  王世瑋表示,實現(xiàn)商用車領(lǐng)域突破之后,公司未來會陸續(xù)披露更多前裝定點量產(chǎn)車型上的進展?;蛟S未來你購買的那輛車上,就有探維科技的激光雷達,在為你保駕護航。

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