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本期話題:隨着全球車企自動駕駛量產時間表逐漸明晰,激光雷達作為智能汽車的「眼睛」,車規級激光雷達或將迎來前所未有的發展機遇。在國內,各種激光雷達技術路線百花齊放。


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無人車之眼——激光雷達


激光雷達是「光探測和測距」(Light detection and ranging)的簡稱,本質上是激光探測和測距,是一種用於精準獲取物體三維位置信息的傳感器,其原理是通過發射與接收激光來探測與目標物之間的距離,再根據目標物表面的反射能量大小、反射波譜幅度、頻率和相位等信息,精確繪製出目標物的三維結構信息。

據沙利文的統計及預測,激光雷達整體市場預計將呈現高速發展態勢,至2025年全球市場規模為135.4億美元,較2019年可實現64.63%的年均複合增長率。

其中,在汽車和工業應用領域,Yole發布的《2021年用於汽車和工業應用的激光雷達》報告顯示,激光雷達市場規模預計將從2020年的18億美元增至2026年的57億美元,複合年增長率(CAGR)為21%。

數據來源:YOLE

半導體行業觀察認為,隨着全球車企自動駕駛L3、L4、L5量產時間表逐漸明晰,車規級激光雷達或將迎來前所未有的發展機遇。

而放眼當前車規級激光雷達的全球格局,國外的先發優勢還不顯著,國內在這方面也並沒有落後幾代,各種激光雷達技術路線百花齊放。


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如何普及?關鍵在於技術升級、量產降價

芯片、高精地圖與導航、算法、仿真、雷達與多傳感器融合……自動駕駛的關鍵技術很多,但傳感器無疑決定着無人車能不能走好、走得更遠。

中國汽車工程學會、國汽智聯汽車研究院編寫的《中國智能網聯汽車產業發展報告(2019)》稱,當前在人工智能的重要應用場景智能網聯汽車的自動駕駛和輔助駕駛領域中,激光雷達是實現環境感知的核心傳感器之一。報告認為,在用於道路信息檢測的傳感器中,激光雷達在探測距離、精準性等方面,相比毫米波雷達具有一定的優勢。

新華網指出,自動駕駛車輛所需要的雷達目前面臨着技術和成本困擾。受制於種種因素,打造一款能夠量產使用的車規級激光雷達難度巨大。

眼下,想在無人車上普及激光雷達,應該考慮的是如何降低價格。價格太貴是阻礙自動駕駛技術快速推進的原因之一。

在激光雷達領域,存在着這樣一個現象,全球最大的激光雷達供應商的產品單價可達幾十萬元。這與無人車的規模商用要求相去甚遠,這也說明在激光雷達這類硬件領域,仍然存在巨大變革機會。

實際上,降低成本的終極之策還在於加快、加大量產。在激光雷達的成本構成中,除了物料外,還包括量產成本,且占據較大的成本比重。業內一般認為,目前激光雷達依然還十分昂貴的主要原因是自動駕駛產業還未落地,需求量沒達到一個質的提高。國外某大品牌也表示,如果能接到10萬台的訂單,其128線產品的價格就能夠做到1000美金以內。

《中國智能網聯汽車產業發展報告(2019)》認為,激光雷達是未來L4-L5級自動駕駛的核心傳感器之一,將逐步由現在的機械旋轉式向成本更低、可靠性更高的全固態化、芯片化的方向發展。


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高階自動駕駛感知系統核心傳感器

受益於自動駕駛產業的演進,導航避障型成為了近年來最廣為人知的LiDAR產品類型,被譽為「自動駕駛之眼」的激光雷達,在接連掀翻「車規」、「成本」、「輕小化」這三座壓在身上多年的大山後,快速獲得了絕大部分老牌車企和造車新勢力的青睞,成為行業普遍公認的高階自動駕駛感知系統核心傳感器。隨着搭載激光雷達的自動駕駛車型陸續發售,激光雷達規模化「上車」的大勢已成定局。

據北科天繪介紹,北科天繪導航產品線中的C-Fans系列、R-Fans系列激光雷達,憑藉源自北科天繪十餘年激光雷達技術產品研發經驗的優異性能,獲得了眾多自動駕駛企業的青睞,在自動駕駛測試場地與實測路段上的「出鏡率」越來越高。


除了自動駕駛乘用車之外,北科天繪研發的導航避障型激光雷達,還在多個領域得到廣泛運用。

特種車輛的戶外場景中,北科天繪LiDAR產品能夠很好地應對野外行車顛簸、信息採集無明顯特徵點、無像控點、夜晚光線條件惡劣等難點。在複雜多變的環境中保障感知的精準和穩定。

央視報道:北科天繪激光雷達現身野外環境特種車輛場景

在運行環境相對固定的場景中,北科天繪LiDAR產品更是大展拳腳。無人物流車、無人環衛車、港口AGV、油田巡檢車等特種車輛的身上,我們都能發現C-Fans/R-Fans系列激光雷達的身影。


基於激光雷達的精準感知能力,激光雷達除了應用於各類車輛、載具本身,還能為高階自動駕駛乃至無人駕駛環境的構築提供有力幫助。

北科天繪R-Fans激光雷達,通過發揮核心測距長、掃描速度快等自身優勢,快速、經濟地構建道路高精度點雲,為高精地圖提供重要數據基礎支撐。


車路協同方面,雄安新區數字交通實驗室的車路協同項目中,使用了北科天繪C-Fans-128車規級固態激光雷達,基於ROS平台,通過激光雷達點雲提取,地面與非地面點雲分割,目標檢測,目標點雲團的目標識別和目標跟蹤等五個步驟檢測目標的大小,距離並對目標進行分類,取得了顯著的成果,並被央視新聞聯播節目報道。


同時,北科天繪自主研發的導航避障型激光雷達,還在農業、火災救援、軌道交通等領域得到應用。

央視報道:北斗導航+北科天繪LiDAR 助力智慧農業精準播種

激光雷達精確的感知能力,以及高頻激光的強大抗環境干擾屬性,可以使其輕鬆「穿透」火災現場的滾滾濃煙,為救援人員提供清晰的視野和更高的安全保障。

R-Fans雷達煙霧測試:測區實拍圖像對比

R-Fans雷達煙霧測試:測區點雲圖像對比

地鐵、輕軌等城市軌道交通系統中,採用激光雷達構建輔助系統硬件解決方案,能夠大大強化運行過程中列車對路網中突發情況或環境變化感知的及時程度。


作為全球領先的激光雷達製造商,北科天繪始終以客戶需求為自身的發展方向,堅持自主研發,不斷創新,打造更多更好的激光雷達產品,助力產業邊際的融合與重構,讓激光雷達在更多的領域得到認可,讓更多的人感受到激光造物的精準之美。


參考來源

https://mp.weixin.qq.com/s/npyIQJhY-D7DGlSE8ugcJg

http://www.xinhuanet.com/2020-05/07/c_1125952351.htm

https://mp.weixin.qq.com/s/twZjBDUd3YUd9zpQdc0BDg

https://mp.weixin.qq.com/s/AwxdN1ah1sxD6aFmyiE_Wg



END





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