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谁在打破车规级固态激光雷达“1000美元”价格冰点「GGAI头条」

2020.01.08

2020年,对于激光雷达行业来说,是真正破局的一年。

      众所周知,激光雷达成本的下降,出货量至关重要。在2019年度实现中高端激光雷达销售出货量超万台的基础上,镭神智能宣布再次打破1000美金价格冰点。

      在此之前,镭神智能车规级混合固态激光雷达市场价格已经引爆市场,旗下CH系列16线混合固态激光雷达的万台批量价只要人民币3999元。


    和此次CES展上一部分厂商通过牺牲性能的方式来实现固态激光雷达价格下降不同,镭神智能此次发布的单价在1000美元以下的三款MEMS固态激光雷达,都保持并提升了性能指标。

 

     其中,拥有120°x20°视域的LS20B大批量售价仅$999(¥6998),视场60°x20°的LS20D批量售价仅$868(¥5998),而等效于400线、测距可达500米的LS20E批量售价也仅为$888(¥6198),并将于2020年4月开始正式交付。

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两大系列车规级MEMS激光雷达——LS20系列采用905nm激光光源,LS21系列则采用的是其自研自产的1550nm激光光源,最远探测距离可达500m。

 

    在本届CES展会上首度公开发售的LS20B、LS20D、LS20E均出自LS20系列,均严格按照国际车规标准进行了系统设计,同时也都采用了镭神完全自主研发的高稳定性MEMS微振镜、16通道TIA芯片LS1716M等核心技术与创新工艺,使激光雷达在高性能、高稳定性、抗振动、耐高低温等方面均达到了自动驾驶精准感知环境的需求。

 

    其中,LS20D MEMS激光雷达垂直角度分辨率最大仅0.1°,等效于200线机械式激光雷达的扫描效果,水平视场角有60°,刷新帧率最高可选25FPS,对比业内某款采用玫瑰型扫描成像的激光雷达不仅视场更宽,MEMS的成像更直接高效,可确保了雷达在高速运动场景中也能实时快速响应,却无需用户对点云应用算法做大幅度的修改。

 

     而LS20E MEMS激光雷达的垂直角度分辨率最大仅0.05°,扫描效果将等效于400线机械式激光雷达,且探测距离可达500m,感知性能远胜于128线机械式激光雷达,可为自动驾驶汽车实现远距离感知获得更多决策反应时间,从而极大提升自动驾驶系统的安全冗余度。

 

    另一款LS20B拥有水平120°、垂直20°的宽广视域,角度分辨率之高可等效于200线机械式激光雷达的扫描效果,25FPS的刷新帧率确保了雷达在高速运动场景中也能实时快速响应。


      目前,镭神MEMS激光雷达均采用了其完全自主研发的全球首款激光雷达专用16通道TIA芯片——LS1716M。


    其创造性地集成了接收模拟信号处理的多种功能和配置控制,将高频高带宽模拟晶体管、多级增益可配置低噪声放大器、多路开关选择器和功率控制单元等集成到比指甲盖还小的芯片中,用单颗芯片就可以实现多线束激光雷达模拟接收处理

 

    一直以来, MEMS激光雷达都面临着一个最头痛的问题——目前全世界做MEMS微振镜的厂家,没有一家可以提供能承受-40℃到105℃的工作温度,且能同时扛住车规级冲击和振动的MEMS微振镜。

 

    MEMS微振镜的毫米级尺寸是其一大优势,但同时也带来相应的问题——限制了MEMS激光雷达的光学口径、扫描角度、视场角等。

 

  为了获得最大化的光学口径,MEMS激光雷达厂商会追求大尺寸的MEMS镜面,但是,芯片尺寸越大,成本越高,随之而来还有扫描频率降低的问题,从而可能无法满足车载激光雷达实时测距和成像的要求。

 

  镭神智能则是自主研发出高可靠的微振镜,不仅镜面尺寸大,扫描频率高,还可耐受高低温环境以及车载振动冲击,再度以创新的核心技术突破了业界瓶颈。

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镭神自研的MEMS微振镜

     与传统机械式激光雷达相比,依托于镭神自研的MEMS微振镜、16通道TIA芯片等核心技术与创新工艺,其所推出的 MEMS激光雷达内部结构部件都得以大大简化,整机组装效率也大幅提升,从而有效满足了自动驾驶大规模商业落地对激光雷达可量产、低成本的需求。

 

    今天,镭神智能创始人兼CEO胡小波对《高工智能汽车》透露:“镭神智能今天刚签署了2020年第一单千台多线激光雷达合同,我们对于新一年激光雷达的大规模普及应用充满信心。”


    激光雷达价格的持续下降和ADAS及自动驾驶对于冗余安全需求的上升,使得这个汽车级激光雷达市场进入快速增长的“甜蜜点”。

 

    目前,高级别驾驶员辅助系统在新车上正变得越来越普遍。这些系统大多依靠摄像头和雷达来支持自动紧急制动、盲点探测和车道保持辅助等功能。尽管大多数情况下,它们很有效,但有时它们可能是危险的,甚至是致命的。

 

   美国汽车协会最近进行了一系列测试,数量搭载自动紧急制动和行人检测的车辆,行驶在封闭的道路上,旁边是虚拟的行人。结果却令人震惊:这些假人有60%的时间是在白天被车辆以每小时20英里的速度过马路时被撞伤。

 

   将激光雷达大面积应用,可能是对目前已经上路的半自动驾驶系统(L2及L2+)的重大升级,这些系统目前仍需要人类驾驶员时刻保持对路面的关注,并随时准备好控制接管,部分原因是传感器的局限性使它们无法看到一些静止以及特殊的障碍物。

 

  毋庸置疑,激光雷达有潜力使这些系统更安全。特斯拉CEO马斯克此前发布的所谓激光雷达的“无用论”正在被一次又一次的功能抽检、致命事故“打脸”,比如在2018年,至少有三辆特斯拉汽车撞上了停在路边的消防车。

 

  的确,十年前激光雷达太大、太贵以及无法达到车规级要求,使得它们无法大规模应用于量产车。但现在,情况已经发生了变化。尤其是今年开始部分汽车制造商准备发布的高速公路自动驾驶系统,激光雷达在早期功能概念验证中都是必备选项。

 

   本届CES展,全球30多家激光雷达公司亮相,无论从产品的核心性能指标(视场角、分辨率、测距范围)、产品成熟度(不同的技术路线仍然百花齐放)还是关键的价格方面(1000美金成为分水岭),都让整个汽车行业为之一振。

 

  此外,绝大多数自动驾驶开发人员认为,激光雷达是一个安全、可靠的感知系统的关键元素。这就是为什么许多公司开发了自己的激光雷达(比如Waymo、博世、大陆、法雷奥等等)以及收购、合作开发激光雷达(如通用汽车、Aptiv、麦格纳、Aurora等等)。

 

  从争夺自动驾驶Demo测试市场、到原型车概念认证再到未来规模化量产,激光雷达厂商仍需要在2022年之前,再将产品性能(尤其是功能安全、可靠性)提升一个层次,同时量产价格仍需要下降一个数量级。

 

    届时,全球数百亿乃至数千亿美元的车载激光雷达市场将打开大门。



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