随着无人驾驶的应用领域不再局限于封闭场所,逐步在半封闭场所普及,并探索未来适用完全开放空间,行业对雷达、摄像头、高清地图、导航定位等感知规划核心技术的要求也越来越高。
新战略无人驾驶产业研究所了解到,仅今年8月行业融资,3D传感器(激光雷达)制造商禾赛科技就宣布计划进行规模约3亿美元的美国IPO;图达通获6600万美元融资用于支持Innovusion的激光雷达产品向蔚来ET7大规模量产交付;还有美国激光雷达方案提供商Cepton Technologies,Inc.正寻求与 Growth Capital Acquisition Corp.合并,达成一项价值约15亿美元的交易。
传统雷达具有无法测高、角辨率低、难以检测横穿目标、难以检测静止目标等局限性,为确保无人驾驶安全可靠应用到工业、安防、物流与运送、巡检等领域,禾赛科技、镭神智能、Ouster、傲酷、速腾聚创、探维科技等制造商纷纷给出自己的创新升级方案。
新战略无人驾驶产业研究所介绍,当前主流的激光雷达形态有机械旋转式和固态两种。此前,因为固态激光雷达底层研发技术受限,尤其是光源芯片技术突破较难,获得了长足进步的机械旋转式激光雷达有较长一段时间是业内主要选择。
镭神智能副总经理王婉婉在“2021功能型低速无人车产业技术发展峰会”上提到,一般来说机械式激光雷达技术方案和器件相对成熟、技术门槛较低,与许多感知算法的融合度高,但仍有系统结构较为复杂、组装困难、产能较低、成本高、难以车规等劣势。
图:来源镭神智能
基于此,镭神智能给出接收端和发射端高度集成的一体式创新设计,实现机械式激光雷达生产组装更高效、产品性能更可靠、产品质量更可靠;在固态激光雷达领域镭神智能也同步创新,推出的转镜式混合固态扫描方案最为成熟,可大幅降低激光雷达的功耗,镭神智能CH32是国内首个、全球第二个正式过车规检测的激光雷达。
固态激光雷达技术的日趋成熟可谓无人驾驶行业降本增效的福音,但现在某些自动驾驶公司面临一个比较尴尬的境况:以往采用机械旋转式激光雷达的自动驾驶公司的感知算法是专门针对该类雷达进行开发的,当替换成固态激光雷达后,其相应的感知算法需要推倒重来,传感器方案也要重新考虑,这在某种程度上带来很大的技术迁移难度。
为了更好地解决这一问题,Ouster结合两种技术路线的优势形成“数字激光雷达”的概念并转化成了实际产品。
图:来源Ouster
数字激光雷达就是对激光雷达进行全半导体化的设计,将原来激光雷达产品内部的发射器、接收器等上千种光电器件固化到芯片之中,实现了固态的形式。在此基础上,Ouster在激光雷达内部再加入旋转装置,让其能够在360度方向上实现扫描。
Ouster业务发展经理谭永霖指出,数字激光雷达实现了性能与成本的脱钩,大大提高了激光雷达的落地应用。Ouster数字激光雷达是现有市场上价格最低的高分辨率激光雷达,如距离产品OS1系列在不到400克的重量内,可实现从 16 线到 128 线的分辨率,承受更为严峻的环境考验。
应对环境因素对场景感知的影响,傲酷选择了聚焦4D高清成像毫米波雷达,在全球首创虚拟孔径成像技术(VAI),在硬件成本、尺寸、功耗、体积不变的情况下,极大提升角分辨率。
图:傲酷物流小车场景——4个4D角雷达+1个4D前向雷达
美国傲酷公司CMO&亚太区总裁郄建军介绍,傲酷的虚拟AI软件可将任何雷达的分辨率提高至多100倍,4D高清成像毫米波雷达具有全天候全天时、复杂动态场景成像、易车规/低成本、点云级融合、抗干扰等优点,搭载在无人驾驶车、机器人上,可实现室内室外多种场景感知的应对自如。
感知规划系统的工作流程就好比人的“眼睛”和“大脑”,眼睛看得更清晰了,大脑分析也不能掉链子。无人驾驶多场景不断推进,对高精地图底层数据的需求在多个维度不断迭代升级,全道科技抓住了无人驾驶落地的前提——地图数据和先验信息逐渐从助攻变为必需,自研高精度采集与制作方案,重点面向L2~L4使用场景提供高精地图全栈数据服务。
图:全道科技高精度数字孪生服务应用实践
全道科技执行董事王闯在“2021功能型低速无人车产业技术发展峰会”上展示了城市道路点云+语义高精地图服务、面向智慧交通与车路协同领域的高精度数字孪生服务等应用实践,采集制图周期短、可定制化程度高、整体精度误差小于10cm等技术特点,充分满足主机厂、运营商、行业客户等不同自动驾驶硬件的个性化使用。
据新战略无人驾驶产业研究所了解,目前美国有5家激光雷达上市公司,不久前美股激光雷达概念股涨幅居前,Velodyne(VLDR.US)涨超14%,Luminar(LAZR.US)、维视图像(MVIS.US)涨超4%;国内激光雷达的上市公司主要有北京万集科技、中海达、永新光学,眼下禾赛科技、速腾聚创等几家中国本土激光雷达公司也欲在美股上市,各界对雷达技术的创新与发展十分关注。
图:激光雷达成本下降曲线预测,来源瑞银研究、光大证券研究所整理
全球首款搭载激光雷达的量产智能汽车“小鹏P5”已宣布将于9月15日举办发布会,激光雷达成本过高而无法量产的问题正逐步得到解决。未来毫米波雷达的性能也能够很大程度上逼近激光雷达,特别是4D 毫米波雷达,它具有高成像能力、能够识别物体的轮廓和分类,而重要的是谁能快速将技术转化为工程化能力,这是无人驾驶量产落地的关键。