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另辟“相干”蹊徑,入場一年的新晉激光雷達廠商如何擠進賽道?

星之球科技 來源:搜狐2018-08-08 我要評論(0 )   

*愛萊達的雷達點云圖在眾多有關(guān)自動駕駛的討論中,激光雷達已經(jīng)成為 L3 級以上自動駕駛不可缺少的傳感器。美國市場調(diào)研公司 ABI

 

 
 
 
*愛萊達的雷達點云圖
 
在眾多有關(guān)自動駕駛的討論中,激光雷達已經(jīng)成為 L3 級以上自動駕駛不可缺少的傳感器。美國市場調(diào)研公司 ABI Research 預(yù)計,2027 年,車載激光雷達市場規(guī)模將達到 130 億美元。而據(jù)不完全統(tǒng)計,目前全球已有激光雷達公司超過 50 家,僅在 2018 年的拉斯維加斯 CES 上,就有超過 15 家廠商展示了自家的激光雷達產(chǎn)品。雖然受成本、性能等因素制約,多數(shù)公司短期內(nèi)還無法實現(xiàn)車規(guī)級量產(chǎn),但場上的玩家已經(jīng)比肩接踵。
 
2017 年 7 月才成立的愛萊達算是行業(yè)的后來者,路徑的不同在于,團隊選擇了相干激光雷達這一相對冷門的研究領(lǐng)域。雷鋒網(wǎng)了解,愛萊達創(chuàng)始人潘衛(wèi)清 2003 年博士期間,在上海光機所便開始進行星間激光通訊與合成孔徑激光雷達研究,2006 年進入浙江科技學院后,繼續(xù)從事自由空間相干激光雷達和混合雷達研究,并在 2011 年主導建立了該校的 3D 光學與深度感知技術(shù)重點實驗室。
 
潘衛(wèi)清帶領(lǐng)的科研團隊參與過多項環(huán)境感知、光學探測、微光學、全息影像相關(guān)研究與商業(yè)項目,涉及安防、道路檢測、工業(yè)三維測量等多個領(lǐng)域,其中也不乏一些國家航空與軍工項目中的激光雷達與通訊技術(shù)研究與落地,其專長的相干激光通訊便最早起于航空與軍事項目。
 
2017 年,潘衛(wèi)清與上海光機所長期合作的幾位行業(yè)伙伴共同創(chuàng)辦了愛萊達,目前團隊規(guī)模 20 余人。
 
核心團隊于行業(yè)耕耘多年,在國內(nèi)外激光雷達公司紛紛起來的前兩年,卻為什么遲遲沒有動身?潘衛(wèi)清的解釋是,“車載激光雷達仍然是未來的市場”,遠遠沒有達到應(yīng)有的技術(shù)成熟度,落地應(yīng)用仍局限在測試車輛。換句話說,激光雷達市場依舊是個偽命題。
 
現(xiàn)在,國內(nèi)外各家公司主推的仍是機械式激光雷達,即有機械部件進行線束掃描的激光雷達,一般成本較高,穩(wěn)定性較差,被很多 OEM、Tier1 認作過渡式產(chǎn)品,而沒有機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的固態(tài)激光雷達則是各家正在攻堅的主要目標,后者因為成本更低(一般認為,量產(chǎn)后成本可控制在 500 美元以下),穩(wěn)定性更高,其量產(chǎn)已成為影響這條賽道的最關(guān)鍵變量。
 
在具體路線上,市場上的激光雷達公司多數(shù)使用的是 TOF(飛行時間)技術(shù),即通過光發(fā)射和接收的時間差來計算飛行時間,由此確定探測距離,其缺陷在于抗干擾性較差,探測距離較短(一般認為在 200 米以下),由此,在 L3、L4 車型上的推廣和應(yīng)用難度也較大。業(yè)內(nèi)很多公司如 Quanergy 使用的 OPA 技術(shù),雖然部分解決了激光的固態(tài)掃描,但量產(chǎn)后可能出現(xiàn)的問題是,掃描的出光孔徑較小,光學損耗較高,進而對探測距離和應(yīng)用場景形成不小的制約。
 
“真正的無人駕駛不可能使用這樣的技術(shù)。”潘衛(wèi)清認為,相干激光雷達將是激光雷達的最終演化形態(tài),與 OPA 技術(shù)融合之后,相干激光雷達可獲得較大的發(fā)射功率冗余,功耗較小,避過許多 TOF 雷達無法解決的應(yīng)用問題。
 
相干激光雷達主要基于 FMCW 技術(shù),以光學處理模塊代替了尋常激光雷達的電子模塊,可以在低信噪比的條件下提高探測距離。根據(jù)潘衛(wèi)清的解釋,愛萊達的方案主要利用相干增益,光線進來之前,在背景光不變的情況下,對其信號進行放大,通過背景光差分,提高光學信噪比與抗干擾能力,“探測靈敏度是 TOF 方案的至少兩個以上數(shù)量級。”
 
說是相對冷門,但在相干激光雷達領(lǐng)域也并不缺少玩家,比較有代表性的是美國的 Blackmore 傳感器和分析公司,今年 3 月,他們剛剛獲得了寶馬 i Ventures 的投資。
 
在產(chǎn)品規(guī)劃上,愛萊達跳過了機械式激光雷達方案,直接進入了固態(tài)激光雷達研發(fā),將于今年 11 月推出首款 MEMS 激光雷達,并計劃在 2019 年上半年進行小批量量產(chǎn)。
 
潘衛(wèi)清直言,產(chǎn)品小批量量產(chǎn)后,仍將主要用于測試車,“雖然行業(yè)都在談車規(guī)級,但短期內(nèi)不太可能實現(xiàn),車廠對激光雷達也都不提車規(guī)級要求。激光雷達現(xiàn)在要解決的還是技術(shù)問題,技術(shù)方案解決之后,才是車規(guī)等工藝問題。”
 
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解,在分立元件上,相干激光雷達成本要相對高于 TOF 雷達,如果同樣做到芯片級,其成本則可與后者不相上下,但潘衛(wèi)清表示,在邁過“性能”這道大關(guān)之前,其它因素都是末節(jié),“成本肯定是要降的,但降成本肯定不是一個門檻,因為要降大家都能降,關(guān)鍵是在性能上。”
 
也因此,在時間節(jié)點、成本、量產(chǎn)、車規(guī)、市場等關(guān)鍵詞出現(xiàn)的問題中,他頻繁地用“不擔心”回答了所有疑問:完善性能的交付仍是這場競賽沒能邁過的第一個坎。

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