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独家专访| 大疆孵化Livox入局激光雷达:如何从成功复制成功?| CES 2020

本文作者:Dude 2020-01-07 03:33 专题:CES 2020
导语:Horizon零售价为6499元人民币,Tele-15零售价为9000元人民币。

独家专访| 大疆孵化Livox入局激光雷达:如何从成功复制成功?| CES 2020

外界相传大疆涉足汽车市场已久,2019年12月25日,大疆以一则CES的预告,正式对外宣告已进军激光雷达产业的消息。在CES的现场,孵化自大疆的Livox也带来了新品Horizon和Tele-15。

自动驾驶兴起以来,激光雷达作为核心零部件传感器,吸引了众多的厂家入局:Velodyne、Quanergy、Luminar、Innoviz、禾赛科技、速腾聚创等。

这是一个热闹的市场,但尚未形成垄断之势;

这是一个新兴的市场,还在摸索一条成熟的技术路线、打破量产、性能、可靠性的不可能三角,使得激光雷达成为真正意义上每一辆车的标配,这是所有激光雷达厂家都希望解决的目标。

 一直以来,大疆给予外界的印象都是技术普及者、市场的变革者和主导者;这一次,大疆主动发起对激光雷达的进攻,市场也对大疆充满着期待。经过了十三年多的发展,技术开发、硬件生产、市场策略这些都是大疆建立起的深厚优势。

雷锋网新智驾对话大疆旗下的Livox团队,了解这场关于激光雷达的故事,了解大疆对于激光雷达的决心、能力和执行力、产品力。因为从某意义上,这些都会影响着激光雷达的市场格局。

打破量产、性能、可靠性的不可能三角

先来理解Livox和大疆之间的关系。

 据Livox团队告诉雷锋网新智驾:“ Livox是由大疆内部孵化出来专门做激光雷达的团队,在初期可以得到大疆的研发资源、生产体系、销售推广、售后推广渠道的帮助,Livox都能够共享,但Livox依旧是一个独立公司,未来会更加独立于大疆的体系。” 

事实上,Livox早在2016年就开始成立了,直到2019年1月才开始对外公开三个系列产品(Mid、Horizon 和 Tele)。前三年时间里,Livox团队专注于研究市面上所有激光雷达的技术路线、以及进行产品研究、产品设计、以及产品化落地可靠性的测试。 

现有的激光雷达存在着四条主要的技术路线:传统机械式激光雷达、MEMS、FLASH、OPA,各有各的优缺点。

传统机械式激光雷达采用水平线性扫描方式,存在产生盲点的风险,无论扫描持续多长时间,视场中的某些物体都会被遗漏,并且机械式激光雷达受限于生产工艺,大规模量产存在着一定的难度,并且成本依旧高昂。

MEMS微机电系统能够直接在硅基芯片上集成体积十分精巧的微振镜,由可以旋转的微振镜来反射激光器的光线,从而实现扫描,凭借超级高的扫描速度形成高密度的点云图。

但MEMS存在着非常重要的一点工艺上的卡点就是——MEMS微振镜的扫描角度是由控制电路调节的,保证角度精度是主要的技术难点,其量产可行性比较低。 

Flash激光雷达刷新频率极其高,但Flash的光源能够覆盖到前方很宽范围内的所有目标物,而探测器的视场角刚好可以接收到这一范围内的反射光,这种工作原理造成了能量值低、量程难以到达20米以上,因此不能充当主传感器。

与MEMS和Flash相比,OPA是一条更为不成熟的路线,由于OPA的接收部件的不成熟,导致阳光下噪点多,难以作为主传感器之用。

上述四条技术路线都有各自的优缺点,但无法形成量产、性能、和可靠性上的平衡。

Livox开辟了一条全新的技术路线——非重复扫描技术。 

独家专访| 大疆孵化Livox入局激光雷达:如何从成功复制成功?| CES 2020

随着激光束在视场(FOV)内非重复式扫描,Livox传感器扫描的区域面积会随着时间增大。如下图所示,Livox Mid-40或Mid-100传感器生成独特花朵状扫描图案,以创建周围环境的3D图图像保真度随时间迅速增加。 

Livox的非重复扫描方式可实现随着扫描时间增加,达到近100%的视场覆盖率,在同等价位下,当今市面上同类产品均无法实现这样的性能。

此外,Livox也在光学结构设计上也下了一番功夫,避免上千个电子部件同时旋转——Livox将所有的发射和接收部件移到稳定的后端,在前端只用两三个棱镜做高速纯光学扫描,在技术上为稳定性提供了可能。此外,Livox的点云特性覆盖率随时间不断增加,并且无需进行重复扫描。

敲定技术路线只是一部分事情,激光雷达是一场关于技术、生产、以及销售的多元战争,在这场市场抢夺战当中,生产是重中之重的环节。 

现有的激光雷达之所以无法大规模量产,很大一部分原因就是因为生产工艺的原因无法突破量产的大关。

如何将过去大疆在无人机的生产优势进行迁移,如何实现大规模量产,这是Livox在设计之初就需要考虑的问题。

而Livox给出的答案是Dl-Pack封装技术。 

Livox向雷锋网(公众号:雷锋网)新智驾解释:“Dl-Pack把多线激光器和接收器全部封装在小片子当中,化整为零,化繁为简,使得Livox能够做到高良率和高产能。此外,Dl-Pack能够实现激光器自动校准,大大减化了繁琐的人工对准工序。” 

与此同时,Livox可以复用大疆工厂的一套生产体系和流程,借助大疆在整个电子行业供应链里建立起来的积累和优势,Livox能够筛选出非常优秀的供应商、有着完善的供应商来料管理。此外,在对产线工人培训、产线数据化、产品的检测等生产经验方面有着碾压性的优势

为车规而生

这次大疆在CES上预告的是将会发布两款为L3/ L4设计的激光雷达,分别是Horizon 和 Tele-15。也就意味着大疆所瞄准的未来属于自动驾驶广阔的市场。

独家专访| 大疆孵化Livox入局激光雷达:如何从成功复制成功?| CES 2020

独家专访| 大疆孵化Livox入局激光雷达:如何从成功复制成功?| CES 2020

而对于汽车市场而言,车规将是一个无法跳脱的话题。 

Livox在最初就想好与之相对应的解法,在开始设计第一款激光雷达——Mid系列之时,Livox拿了两千台PSC(国产化实验样机)进行了包括环境可靠性、高温压力测试、机械可靠性、环境适应性、电器可靠性等方面的可靠性测试。参照ISO16750等国内国际可靠性标准,设计了64项进行检验。后续的Horizon和 Tele-15系列设计也是奔着车规级的可靠性要求进行相应的设计。

为了和车规进行高度适配,Livox也在外型上进行了相应的考虑。嵌入式设计可以减少可以减少风阻以及兼顾美观,非常适合前装市场。同时,在风雨天气下,Livox雷达也能做到在一定程度上解决视觉上的障碍。

总体而言,“被集成”是整个Livox的战略,简单来说,就是专注于做激光雷达。

Livox做了一下三件事情,

  • 在发布Mid 系列的同时,Livox也发布了与之相对应的可视化软件,这个可视化软化可以清晰地看见激光雷达的点云;如果多台作业,还可以调整雷达之间的相对外参。 

  • Livox开发了相应SDK,是一个完整的C-CIR的功能库、已经在Github上进行了开源; 

  • 开发Ros Driver 系统,使得自动驾驶公司能够以最便捷的方式进行开发。

Livox向雷锋网新智驾透露:在horizon在发布之际,会开放部分高级算法和应用案例,这些算法和应用案例帮助客户去快速验证障碍物和可控性检测、目标追踪、Slam建图功能等功能。

绝对的价格优势

 市场是一切技术的试金石,商业变现是大疆的强项,在产品侧上有了强大的产品竞争力以后,价格成为了非常重要的市场策略。

凭借着过硬的技术实力,以及绝对的价格优势,在2019年没有任何市场推广的情况下,Livox依旧获得了超过1000个客户。

目前Livox已经在跟部分Tier 1 以及车厂进行一些部分的合作,在整体解决方案商进行合作,在L4级自动驾驶乘用车上,Livox和AutoX进行了合作;在L4级商用车上,Livox和希迪智驾进行了相关的合作。

“汽车”是一个战略市场,整个工业市场也蕴含这巨大的前景,包括测绘领域、低速机器人市场,其中低速机器人的代表企业高仙机器人,是Livox的客户之一。

 在这两个市场之间,Livox也形成了一个鲜明的产品矩阵。Mid系列主要面向于工业,测绘、安防市场、智慧城市的市场;Horizon和 Tele-15 主要面向于汽车市场,但Horizon和 Tele-15本身定位也是互补没有冲突。

Horizon的探测距离可达260米,水平视场(HFOV)为81.7°,可以覆盖10米外的4条车道,当积分时间为0.1秒时,等效于64线激光雷达。使用五个Horizon传感器组合即可实现360°覆盖,而总成本仅为64线机械激光雷达的5%。

Tele-15专为远距离探测而设计,其结构紧凑,具有高精度和高可靠性等优点,极大地扩展了实时测距范围。当积分时间为0.1秒时,Tele-15可以在15°圆形视场范围内扫描99.8%的区域,超过目前市场上销售的128线机械激光雷达。据Livox向雷锋网新智驾介绍:Tele 15是整个市面上来说,唯一一个在905纳米激光发射源情况之下,能够做到500米量程。因此,Tele-15的突破性性能使自动驾驶系统能够提前检测到远处物体,即使在高速行驶时也能提供更多的反应时间。

总结 

激光雷达应该是生产工具,而不是束之高阁的奢侈品。 

Livox的意义在于,创造了一种能够大规模量产的可能,使得自动驾驶能够以一种更为安全的方式加速到来。

围绕着激光雷达的市场战已经打响,Livox和Livox的竞争对手们都有机会证明自己的实力,如何再次复制大疆的成功,这是Livox2020年的现实挑战。

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