摘要:以商业化支撑技术探索,看好MEMS激光雷达应用前景

摆脱成本禁锢,佳光科技以技术优势推进激光雷达商业化 | 爱分析访谈-ifenxi传感器作为人眼的替代,在智能驾驶中扮演最为基础的角色,但车规级产品距离量产还有一定距离。一些初创企业选择从简单的可商用的产品开始,率先实现商业化,同时进行高级产品的研究,佳光科技正是其中之一。

佳光科技创始人王飞从事激光测距领域的研究,在清华大学攻读博士学位期间,就考虑如何将所学知识应用在商业领域。

从应用场景来看,激光雷达应用最为普及的当属扫地机器人领域,普遍使用三角法测距,技术门槛较低、成本也相对低廉。

TOF测距法,测距远、精度高则一般用于车辆行驶应用中,如封闭场景下的低速无人驾驶,这也是目前增速较快、正趋于成熟的市场,产品以低线束的机械激光雷达为主,但这类产品因体积、器件选择等原因,目前很难满足车规级要求。

第三则是乘/商用车市场,未来的应用量会更为巨大,但从硬件的研发和车规级量产等几方面来看,距离发展成熟还有一段时间,技术方案尚在摸索,还未定型。

激光雷达除了知名厂商Velodyne采用的机械式扫描方案外,另有三种更易符合车规级要求的技术路线:OPA相控阵、FlashMEMS,均属于固态激光雷达范畴,通过不同的技术手段代替传统的旋转式扫描件,缩小硬件体积,提升使用寿命,降低成本,还能通过软件调节与不同车型适配,成为未来智能驾驶汽车应用的最佳选择。

然而由于工艺限制,固态激光雷达的量产难度高,量产前的又需要极高的技术成本投入,激光雷达在量产车上的大规模应用还需等待技术成熟。

佳光科技从TOF激光雷达入手,围绕全车全程解决方案的产品思路,同时进军线扫激光雷达、Flash固态激光雷达和MEMS车规级固态激光雷达三条产品线,为不同场景的自动驾驶需求规划了较为完善的产品矩阵。

佳光科技一方面通过技术改良,降低单线与多线机械式激光雷达的成本,相比市场上同等价格产品,具备更高的测量精度和量程,主攻机器人和低速无人驾驶场景。从实际需求、法律法规限制以及消费者接受度上综合考虑,这部分市场会领先乘用车数年率先实现大规模应用。

目前,佳光科技的单线激光雷达正在量产筹备中,预计2019年出货量可达到三千余台,多线激光雷达也将在2019年实现量产,逐步挤压16线和32线激光雷达的市场份额。

同时,综合考虑技术成熟度和量产可行性,佳光科技在固态激光雷达上也选择了FlashMEMS两条技术路线进行产品研发,为日后乘用车上的量产应用进行技术储备,MEMS激光雷达目前正在进行测试。

未来,佳光科技将继续专注于激光雷达的硬件研发,提升雷达性能和稳定性,通过芯片化降低硬件成本,同时聚焦机器人及低速无人驾驶场景促进低成本激光雷达的商业化应用,实现公司的稳定发展。

摆脱成本禁锢,佳光科技以技术优势推进激光雷达商业化 | 爱分析访谈-ifenxi

近期,爱分析对佳光科技创始人兼CEO王飞进行了访谈,就智能驾驶传感器行业及佳光科技的业务与战略作了交流,现摘取部分内容分享如下。

王飞,佳光科技创始人兼CEO,清华大学博士,博士期间主攻大功率激光器方向。

爱分析:佳光科技出于怎样的契机创立?

王飞:2016年的时候,已经起来了一批激光雷达公司,起初就是一个想法,这个产品我们应该能做,市场还有较大的成长空间。从想法成型到开始研发,进展很快,几个月时间,我们带着第一个产品拿到几百万的天使轮融资。

爱分析:您认为激光雷达的哪一条技术路线在未来更具优势?

王飞:激光雷达可以分为几种应用场景:第一种是机器人,现在市场量也比较大,几何测距占有较大份额;第二是低速无人驾驶市场,现在已经开始起量的一个市场,但没有机器人市场这么大。这个领域中,低线束的机械式激光雷达会比较有优势。

第三个是量产车的车规级产品需求,未来市场肯定是最大的。基本上现在激光雷达,大家讲无人驾驶都是沿着这条线在做,但产品的时间周期可能相对较长。

爱分析:车辆上的应用场景会是什么样子?

王飞:首先是园区里的无人车,一些无人的巡逻车,环卫车辆,还有仓储物流机器人,这些都属于低速场景下,场景相对来说比较固定,安全设计要求没有像乘用车那么高。对于乘用车,产品和刹车的距离、车速等关系更密切,对无人的感知系统的灵敏度和安全冗余度要求非常的高。

爱分析:低速无人车市场,和乘用车相比会是一个比较小的市场吗?

王飞:现在市场还处于发展期,低速场景有很多细分,量级较大的包括工业机器人、自动化无人仓库等,去年需求量比较大,今年无人环卫的需求上涨,另外末端物流车的需求不错。

爱分析:乘用车是佳光科技未来的主要布局方向吗?

王飞:乘用车肯定是各家激光雷达公司的一个长期目标,市场成长的时间会相对较长。车规级的产品会是我们的主要目标。

不同的车型、用在几级的无人驾驶对于产品的需求都会有差异,这个需求是需要整车厂来定义的,我们需要根据他们的需求,做出车规级的产品。

爱分析:车规级的这一块产品它的难度有多大?

王飞:产品难度非常高,具体说来的话应该包含几个部分,第一个就是这套产品里面的大量的元器件,都是要全面选择车规级的产品。这个需要行业从业者共同努力完成。

第二个,因为这里面无论是机械旋转的还是MEMS这种固态的,都是会有一些旋转机构在里面的。要能承受车辆的安全要求,比如连续的高低温实验和振动测试,电磁干扰等环境实验,这对我们来说是个考验。从时间上来讲,我觉得明年可能会更加明朗一些。

爱分析:您为什么认为MEMS会是最适合量产的技术路线?

王飞:现在有几种技术方案,一种是Flash方案,就是说所谓的泛扫描方式;一种是机械扫描;还有芯片化的扫描方式,OPAMEMS

首先来说机械旋转这套思路,过车规是有难度的,设计会变得比较复杂,需要加很多安全的措施。其他技术方案如MEMSOPA,一旦量产后,它们只是一个芯片,而机械旋转要有实物的轴,成本缩减空间有限,而量产芯片对整机成本的压缩则会更具优势。

Flash方案暂时不讨论,因为这个方案涉及到很多问题,涉及到发射端的能量是不是安全,相互来往的车辆会不会产生干扰等,情况比较复杂。

接下来就是OPAMEMS两种芯片化扫描方案,OPAMEMS是具有同样的竞争优势的。但是现在来看,MEMS器件的发展速度更快,技术更成熟,我们觉得MEMS的车规道路相对来说更清晰。OPA在我看来距离车用的产品化还有距离。

另外,MEMS方案很好地解放了纵向分辨率,这个也是个优势。

爱分析:业内会采用哪些维度去衡量MEMS的功能?

王飞:第一是它的扫描角度范围,决定了我后期的光学难度的设计。器件本身的扫描角度越小,设计难度就会非常大。

第二个是它反射面的面积有多大,反射面小,探测距离就不够,一定要做的反射面很大才行。

第三个是扫描的稳定性。在扫描过程当中,稳定性和规律性要保持较高的线性度,否则后期的调试难度比较高。

爱分析:未来激光雷达在车辆上的应用是怎样的形态?

王飞:现在还没有完全定性,但是基本上有几个是行业的共识。比如说分布式,这个是比较确定的。

比如说更高的横纵向分辨率。这个也是现在产品的一个迭代方向,有64线,现在有做128线的,还有做更高现有300线的等等,这个都是为了提高它的纵向分辨率,当然横向分辨率也很重要。

爱分析:佳光科技主要通过哪些方式降低激光雷达的成本?

王飞:基本上整个行业降成本全都是通过量产来降低的。从设计的角度来讲,芯片化也是一个趋势。同样的功能下,你要把产品做的更小、更轻、更少的器件,这样你的成本才会降下来。我们的芯片化的第一阶段已经完成,大致可以减低30%左右的成本,后面计划做出集成度更高的芯片。

爱分析:您对于佳光科技是如何规划的?

王飞:未来3年内,至少建立3条一定规模的产品线,实现稳定出货,进入增速较快的领域,比如机器人、低速无人驾驶;

车规级是一个长期路线,核心还是把产品做稳定,我们会随着这个行业的发展一起进步。