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十年磨一剑,Luminar激光雷达正式上车飞凡R7

09/28 10:45 作者:与非网编辑
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9月27日晚,飞凡R7正式上市。

作为飞凡汽车首款旗舰车型,该车应用了多项汽车领域的前沿技术,其中最大的亮点之一是搭载了Luminar 的1550nm激光雷达,可实现最远超过500m的探测距离,即便在反射率小于10%的条件下,探测距离依然能达到250米,并且是厘米级的测量精度。

飞凡R7也由此成为了首家量产Luminar激光雷达的本土车企。

 

十年磨一剑,Luminar激光雷达正式上车飞凡R7

图片来源:飞凡汽车

与此同时放眼全球,Luminar也已经与不少车企及自动驾驶企业达成了紧密合作。“我们已经和50+家商业伙伴建立了联系,包括沃尔沃 、飞凡汽车、梅赛德斯-奔驰、戴姆勒卡车、日产、Mobileye、Pony.ai等。”近日,在Luminar 中国线上媒体沟通会上,Luminar中国区负责人陈钰博士透露。

这背后,Luminar希望通过激光雷达高精度、远距离检测的功能和特点,不仅在高阶自动驾驶当中能够帮助客户实现自动驾驶的功能,并且在低阶自动驾驶中也可以应用激光雷达产品提升车辆的主动安全性。目前,Luminar已经行至了开启量产化的关键阶段。

接下来,陈博士指出,Luminar的目标是努力帮助客户实现量产定点项目的批量生产,未来18个月内支持客户出三款面向消费者的装有Luminar激光雷达的乘用车。与此同时,不断开拓商用汽车、卡车及自动驾驶出租车领域的业务。其中中国市场,将是Luminar未来一段时间关注的重点。

值得关注的是,此次接受采访的陈钰博士,于不久前被Luminar任命为中国区负责人,领导Luminar中国业务的拓展,并建立本地工程、生产供应链以及业务发展管理团队,以支持中国市场的主要合作伙伴。这一调整背后,充分凸显了Luminar加速推动Luminar中国业务布局的决心。

那么,当前国内激光雷达市场玩家众多,Luminar将如何打造竞争优势?具体的发展策略是怎样的?在此次沟通会上,陈博士也一一进行了阐述。

十年磨一剑

飞凡R7的上市,标志着Luminar 1550 nm激光雷达正式进入量产时代。

在此之前,Luminar可谓度过了漫长又艰辛的十年。因为自成立伊始,Luminar就立志要打造一款全新的激光雷达,而不是基于当时的激光雷达技术。

“当时Luminar对这款激光雷达的预期是,检测能力及范围都要有大幅提升,超出当时产品数倍甚至几十倍的性能。” 陈博士透露。

这意味着,Luminar可能需要对激光雷达的一系列核心技术都要进行重构,包括激光器、探测器、接收器,甚至扫描方式等。

以激光器为例,业界普遍认为,要想让激光雷达看得更远,激光发射功率也必须越高。而当时激光雷达的波长一般是采用905 nm,这样的波长虽然属于人眼不可见范围,但如果功率足够大,对人眼会有一定的影响。比较之下,1550 nm波长最明显的优势是可以在确保人眼安全的前提下,实现更高的发光功率。

 

十年磨一剑,Luminar激光雷达正式上车飞凡R7

图片来源:飞凡汽车

“另外与905 nm相比,1550 nm由于激光束的能量达到了数倍提升,在测距方面也有本质区别。905 nm针对10%的反射度大约可以检测到150米左右,而我们的激光雷达能够达到两倍性能,实现300米左右的探测,最大探测距离甚至可达600米。” 陈博士表示。

这背后,主要是由于905 nm激光束散射率较高,当激光束达到远距离时斑点会比较大,为了识别远距离的物体,必须要达到一定范围的覆盖才能反射回波被激光雷达所识别。而1550 nm激光束的能量比较集中,且激光束散射比较低。

正是基于这些考虑,一开始Luminar就选择了1550 nm技术方案。

但挑战也随之而来。“当时硅基材料的接收器无法实现1550 nm波长,只能换作铟镓砷的接收器。所以,除了研发能实现高功率激光脉冲、高质量光速的激光器,我们还要研究铟镓砷接收器。” 陈博士表示。

不仅如此,早期机械式的激光雷达,由于采用的是线光束以及阵列方式,只能通过旋转扫描的方式实现一维,在垂直方向无法实现扫描精度的优化。鉴于此,在扫描器上,Luminar采用了双轴扫描的方式,即横轴采用转镜方式,纵轴采用摆镜方式,通过双轴同时扫描以覆盖尽可能广的探测区域,且光束采用的是点光束。

 

十年磨一剑,Luminar激光雷达正式上车飞凡R7

图片来源:Luminar

在陈博士看来,即便相较于目前主流的微振镜扫描方式,这种双轴扫描方式也有着明显的优势。

“微振镜扫描方式是通过一个高频震动的微振镜来实现,但这种方式能够覆盖的转角非常有限。如果要实现整个视场角的覆盖范围,需要通过多个激光器形成多个激光束,通过微振镜对一定范围内的视场角进行扫描,然后还要对局部的扫描范围进行拼接,处理方式上更为复杂。另外,硅基微振镜扫描方式有一个悬臂梁,在高频震动时这种结构比较脆弱,这决定了激光雷达在制造过程中,安装和调试非常复杂且耗时。” 陈博士表示。

所以Luminar采用了更可靠且技术相对成熟的转镜加摆镜结合的扫描方式来实现量产。

在此过程中,Luminar也和一些核心零部件公司形成了战略合作伙伴关系,并对部分企业进行了垂直整合,包括Open Photonics、Black Forest Engineering、Optogration、Freedom Photonics等,在掌握激光雷达1550 nm核心技术的同时,有效保障供应链安全。

整个过程纵然艰辛,但如今不断打开的量产市场,也算是证明了Luminar过去十年的打磨都是值得的。更重要的是,Luminar由此也建立了在激光雷达领域独特的竞争优势。

从下往上推进软硬一体化

在过去数年里,激光雷达一直被认为是高阶自动驾驶的标配,近两年随着辅助驾驶的快速普及,以及软件定义汽车趋势的出现,激光雷达正以超业界预期的速度大规模装车。

据盖世汽车研究院此前统计数据显示,2022 H1,中国乘用车激光雷达搭载量已超2万颗,其中小鹏P5、蔚来ET7、广汽AION LX、智己L7、极狐 αS HI版等多款激光雷达车型均已完成交付。H2计划交付的激光雷达车型还有10个,中国乘用车激光雷达产业正式进入增长期。到2025年,中国车载激光雷达市场规模预计约55亿元。

“在低阶辅助驾驶应用场景中,也可以使用激光雷达来大幅提升检测范围和精度。传统的辅助驾驶系统一般都是在低速驾驶过程中提前介入,而有了激光雷达赋能,可大幅优化辅助驾驶系统的应用场景,比如在更高速度条件下,支持系统主动介入来提升驾驶安全,进行紧急避让和紧急转向。” 谈及激光雷达在量产乘用车市场超预期爆发的原因,陈博士指出。

但对于一个复杂的自动驾驶系统,激光雷达毕竟只是众多核心技术中的一项,这意味着要想提升整个系统的性能,助力智能驾驶更好地从ADAS向高阶自动驾驶演进,还需要其他软硬件技术的协同支持。

 

十年磨一剑,Luminar激光雷达正式上车飞凡R7

图片来源:飞凡汽车

为此,在实现传感器技术和性能突破的基础上,Luminar同时也在从下往上,推进软硬一体研发,包括开展感知软件以及全桟式解决方案相关的研发,以给合作伙伴提供更全面的支持。在Luminar看来,在自动驾驶行业,软硬一体相对于软件、硬件分离,会有更大的、更强的竞争优势,因为软硬件一体能够带来更好的调优能力和调优空间。

具体来看,Luminar的感知软件能够通过过滤激光雷达探测的点云的数据,实现障碍物、道路、驾驶空间的精确识别和定位,并确保车辆在雨雪、雾霾天气当中的正常运行。

比如在汽车视野范围内,Luminar定义了一个ROI区域(感兴趣的驾驶空间),针对这个区域,Luminar的激光雷达可以通过软件算法,自主调整扫描精度,增加扫描线束,以实现高密度、高精度扫描和远距离物体的识别,且在每角平方度可以实现300个点高分辨率的优质扫描性能。

“在日常驾驶中,经常会碰到上下坡或者路面有障碍物的情况,我们的感知软件可以根据汽车姿态动态识别汽车可驾驶的空间,并根据驾驶空间来优化感兴趣区域的扫描精度,进而保证在驾驶过程中,永远保持对驾驶员前方感兴趣视野的高精度扫描,实现高精度的探测。” 陈博士指出。据悉,相关解决方案也将于今年进入批量生产。

另外,Luminar还在开发一个名为“哨兵”的全桟式解决方案,目标通过激光雷达提升量产车的主动安全性能,甚至实现高速公路自动驾驶。

据陈博士介绍,该解决方案除了集成Luminar的Iris激光雷达和感知软件,还将融合规划和控制软件,其他生态系统组件,并将通过开放式API,实现可定制的车载用户体验。目前这个软件还处于开发过程中,计划年底实现beta版本的发布。

本土化是重中之重

就在飞凡R7上市前几天,沃尔沃也宣布将在纯电旗舰 SUV EX90上搭载 Luminar 激光雷达。

在此之前,沃尔沃曾表示将在其新一代汽车平台SPA2上采用Luminar激光雷达,作为一个标准配置,未来会在Polestar 3上逐渐推出。

日产今年年中发布了面向未来的自动驾驶战略,期间也着重提出和Luminar会建立一个合作关系,在未来的量产汽车当中使用Luminar的激光雷达。

Mobileye尽管在自研激光雷达,但未来一段时间其自动驾驶出租车使用的同样是Luminar的激光雷达,相关产品将于今年年底量产。

在自动驾驶领域,Luminar正在形成自己的“朋友圈”。

据Yole不久前发布的《2022 年汽车与工业领域激光雷达应用报告》预测,2022 年将有超过 20 万台的激光雷达交付上车,排名前五的依次为法雷奥、禾赛科技、速腾聚创、华为和Luminar。其中在美国市场,Luminar占据了绝对的主导。

 

十年磨一剑,Luminar激光雷达正式上车飞凡R7

图片来源:Luminar

然而在国内市场,如大家所看,Luminar的表现并不是特别出色。而在自动驾驶领域,中国已经走在了全球前列,这意味着加大在国内的战略布局于Luminar势在必行。在此次媒体沟通会上,陈博士也详细介绍了Luminar在中国的发展战略,主要有三点:

第一,立足差异化,为客户创造独特的价值。比如基于Luminar掌握的1550 nm激光雷达核心技术,实现产品性能上的差异化;通过激光雷达软硬件结合,在应用过程中发挥最优效能,并给客户带来增值服务;与全球汽车客户合作开发量产项目,达到车规质量的标准。

第二,深化本土化布局,包括搭建强大的本土化技术团队,吸纳自动驾驶、激光雷达甚至光学、电子等方面的人才,从而更好地为客户提供本土化的量产项目支持和服务。

另外,考虑到供应链安全和效率是汽车行业关注的重中之重,针对生产以及供应商、供应链的本土化,Luminar也在规划当中。尤其中国在自动驾驶领域处于国际领先水平,这要求Luminar必须立足本土化,才能跟得上中国本土客户的速度。

第三,和行业中多个类型的客户建立长期合作伙伴的关系,并用Luminar在国际汽车市场中所积累的硬件、软件经验与能力,帮助中国客户走向海外市场。除了乘用车,陈博士指出,面向物流运输场景的商用车自动驾驶应用,也将是Luminar关注的重点。

如今,以飞凡R7上市为起点,标志着Luminar在国内正式迈入一个新的发展阶段。

接下来,陈博士表示, Luminar除了在为未来三到五年的量产项目提供技术、产品之外,也在不断创新激光雷达未来技术和新一代产品的发展,新系列产品目前正处于研发、量产过程中,未来也将用于给国内客户提供更优性能的产品与服务。

来源:盖世汽车
作者:Vivi

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