2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會 || 鐳神智能譚成珍:激光雷達賦能汽車自動駕駛及智能制造

發(fā)布日期:2023-09-28· 中國汽車報網(wǎng) 記者:張玉 整理 編輯:李沛洋
記者:張玉 整理 編輯:李沛洋

以“鏈啟芯程 · 智造未來”為主題的“2023汽車半導(dǎo)體生態(tài)峰會暨全球汽車電子博覽會”,由廣東省工業(yè)和信息化廳、深圳市工業(yè)和信息化局、中國能源汽車傳播集團指導(dǎo),《中國汽車報》社主辦,愛集微承辦,于2023年9月26日至27日在深圳福田會議中心隆重召開。

本屆峰會堅持行業(yè)領(lǐng)袖峰會的高端定位,全面助力產(chǎn)業(yè)間深度融合與創(chuàng)新,推動上下游產(chǎn)業(yè)鏈伙伴攜手合作,共同構(gòu)建具有全球競爭力的汽車科技創(chuàng)新新生態(tài)。

峰會現(xiàn)場,多領(lǐng)域、多視角開展的20場特色活動,囊括主峰會、技術(shù)研討、項目路演、專業(yè)展覽、交流盛宴等,匯聚政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、投等多個產(chǎn)業(yè)圈層,圍繞全球及中國汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)熱點展開交流,峰會重點聚焦新技術(shù)、新趨勢,深入剖析汽車半導(dǎo)體各細分領(lǐng)域的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),近百個精彩紛呈的演講,共同呈現(xiàn)出一幅專業(yè)而全面的思維圖景。

其中,在9月26日舉辦的“感知專場”, 深圳市鐳神智能有限公司市場總監(jiān)譚成珍做了題為《激光雷達賦能汽車自動駕駛及智能制造》的精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄:

譚成珍:剛剛探維的張總分享了激光雷達在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,我也基于鐳神智能在汽車和汽車相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用做一些介紹。

深圳市鐳神智能有限公司市場總監(jiān)譚成珍

現(xiàn)在用在車規(guī)的激光雷達有幾個路線,從波段來講主要是兩個,一個是1550nm,一個是905nm,還有主向和側(cè)向補盲的激光雷達。這幾種激光雷達鐳神智能都有涉及,并且有產(chǎn)品推出覆蓋。其中我們首先關(guān)注的是1550nm的激光雷達,它和905nm的激光雷達區(qū)別在于,1550nm對人眼是更安全的,它的探測能力也更遠,所以它可以在保證人眼安全距離的情況下探測得更遠,它最遠可以探測到500米、10%的反射率,對于深色的物體可以探測到250米,所以1550nm在我們看來更適合在L3以上的高級別自動駕駛來使用,因為它可以在車輛高速行駛的狀態(tài)下,給到智駕更充足的反應(yīng)時間。

905nm的激光雷達是半導(dǎo)體發(fā)光器的,它可以把尺寸做得比較小,所以它內(nèi)嵌到汽車里面,不影響整體的外觀,它的整體成本相比1550nm的產(chǎn)品也要更低一些。當然鐳神智能1550nm的激光雷達基本上可以做到和905nm的激光雷達差不多的價格。

1550nm和905nm激光雷達更多是做主雷達,是作為前向探測的。在補盲現(xiàn)在用得比較多的是Flash,它是純固態(tài)的掃描結(jié)構(gòu),它探測的范圍會比較大,比如它可以到120160度,垂直也可以到90120度以上,所以他可以做車的側(cè)向補盲,跟主向做一個互補。還有一個是激光雷達是FMCW調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(四維激光雷達),現(xiàn)在TOF原理的激光雷達主要是三維的,它構(gòu)建的是三維環(huán)境空間,F(xiàn)MCW會多一個速度的測量,所以現(xiàn)在也把FMCW叫做4D激光雷達。所以不管是1550nm和、905nm波段的、Flash TOF和、FMCW這幾種類型測量原理的車規(guī)級激光雷達,我們現(xiàn)在基本上都已經(jīng)完成了布局,F(xiàn)MCW和Flaslh我們在今年年底或者明年年初就可以推出樣品。

這款激光雷達是我們今年4月份在上海發(fā)布的終結(jié)者1號1550nm的光纖車規(guī)激光雷達,探測距離是500米,10%的反射率可以到250米,現(xiàn)在的尺寸可以做到46毫米的超薄尺寸,并且我們這里面的做光源的發(fā)光的光纖激光器是我們自研自產(chǎn)的,而且這包括里面的所有核心光器件也是我們自研自產(chǎn)的,所以我們在1550nm的激光雷達下可以把成本控制下來,把探測性能優(yōu)勢提升上去。為什么說我們這個有優(yōu)勢呢?因為我們的創(chuàng)始人胡小波胡總在2004年創(chuàng)立的第一家公司就是做光纖激光器的,國內(nèi)第一款1550nm光纖激光器就是他做出來的,也算是在光纖領(lǐng)域做出了一點貢獻,并且因為激光雷達裝在車上也有一定的損耗,我們也把功耗做了降低。終結(jié)者1號分辨率在最密集的地方可以做到0.034度,角度分辨率越小,對遠距離小物體的探測能力就越強。

比如在開車的時候你可以探測到250米,但是在250米以后的小物體能不能測到,這也是對激光雷達探測能力很大的考驗。

這是介紹為什么1550nm的激光雷達探測效果更好,可以看到是因為它發(fā)打出來的光在右側(cè)這邊是比較小的,也就是說它光斑越小,打在遠處對小物體探測感知能力也是更強的。 1550nm激光雷達對于人臉安全的閾值,它是要高出905nm幾個數(shù)量級的,也就是它對整個人眼人臉安全的傷害也是更低的。

這一頁展示的是你用不同探測距離的激光雷達在不同的車速下面,能夠給車輛整體反應(yīng)的時間有多長,比如在120米的時候,探測距離可以到500米,給車的反應(yīng)時間是15秒。即使在250米的情況下也有7.5秒的反應(yīng)時間。

這是我們對開車的時候遇到物體做測量的情況,我們對接過一些OEM的車企廠商,它基本上要求你在測黑色的輪胎障礙物能夠準確測出來,它不僅可以在遠距離的地方探測到路面上的輪胎,它也可以在晚上人眼看不見的時候,把這個輪胎探測出來,給我們的車輛一個充足的反應(yīng)時間。下面這個是對車輛的測試,基本上在250米的時候有7個點可以探測出來,在距離100米的時候有5個點探測出來,可以有充足的反應(yīng)時間。

還有對雪糕筒的探測,到120米的時候也可以探測到3個點。對行人的探測,我們可以看到在180米的時候,能夠探測到10個點。OEM這邊要求在150米的時候就能探測到,但是我們在180米的時候就能探測到10個點,200米以外依然能探測到有2個點。

這是我們的180線的終結(jié)者1550nm光纖車規(guī)激光雷達的路測點云視頻。

在1550nm激光雷達的成本優(yōu)勢,剛才也跟大家講過,1550nm激光雷達里面的發(fā)光器占到60%-70%以上的成本,我們整體都是自研自產(chǎn)的,所以我們在成本控制上非常具有優(yōu)勢,而且我們在徐州建立了15000平方米的全自動化工廠,專門用來生產(chǎn)1550nm激光雷達。

這是我們今年年初的時候推出的另外一款905nm,也是專門用于車規(guī)的激光雷達,基本上可以把尺寸做到巴掌大小,這里用的是我們自研自產(chǎn)的激光雷達專用芯片,它的尺寸和功耗降低40%-60%。這款128線車規(guī)級最大的激光雷達CX128S2 10%的反射率可以測到200米。

這是我們用的一些芯片,也是我們老板投資的另外一家公司做的研發(fā),現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到我們上面介紹的兩款激光的雷達上。

這個是905nm的激光雷達在路測的效果,右邊是128線的測試產(chǎn)品,包括人、車道線都可以識別出來,它也是主動的實時探測,有200m@10%遠距離探測,一秒可以打153萬個點,構(gòu)建整個3維環(huán)境點云圖,它的角度精度可以達到0.1×0.15°,功耗是15瓦。

這是巴掌大小的126線的產(chǎn)品CX126S3,它可以10%反射率以內(nèi)測到150米,每秒可以打出86萬個點。

這是我們之前推出的產(chǎn)品,當時這個厚度比較高,所以對車輛前裝有一定的限制,我們針對這個情況推出了前面兩款超薄尺寸的激光雷達。

這一款是我們針對大車推出的視場角補盲激光雷達,探測角度為180°x40°,它可以裝在大車的車側(cè)面,可以做實時探測,保障它在行駛過程中對行人或者是對其它車輛的安全。

這是我們做的激光雷達個環(huán)境下的測試,包括到漠河這邊在零下三四十度環(huán)境下的測試,還有振動、高低溫的測試等。

未來車上裝的激光雷達會越來越多,雷達之間會有一些干擾,我們針對這種情況做了激光編碼,每道光打出去都有自己的編碼,只有它自己做了編碼打出去的激光才會收集過來,其它的光都會被它過濾掉,這也是為了減少外界的光源對激光雷達的干擾,包括直射的陽光和其它雷達的干擾。

這是我們在雨霧天的測試,適應(yīng)各種天氣。

我們做自動駕駛有賴于定位、感知、決策、執(zhí)行四個部分,激光雷達就主要是在定位和感知方面,我們認為在L2的時候也需要用上激光雷達。如果說要造L3級別以上的高級別自動駕駛,激光雷達是必備的傳感器,是不可缺少的,尤其是它對于物體的探測距離的能力,還有它的環(huán)境重構(gòu)固定能力,以及識別能力。

每個傳感器都有它自身的優(yōu)缺點,我們一直是提倡用多傳感器融合的方案,不管是攝像頭還是毫米波、激光雷達,我們認為要發(fā)揮不同傳感器的優(yōu)勢,發(fā)揮自動駕駛傳感器的冗余性,所以我們一開始就提倡把多傳感器用到自動駕駛以及其它的領(lǐng)域。

這是我們針對路側(cè)做的一些測試,有激光雷達和攝像頭,以及激光雷達1550nm視覺融合的方案。在車輛行駛的過程中確實會遇到不同的情況,比如說在礦區(qū)或者是農(nóng)村開車會有很多的灰塵,如果灰塵太大,對激光雷達的探測感知也會形成一定的干擾,因此就會出現(xiàn)一些數(shù)據(jù)不準確,給決策帶來一定影響的問題。我們通過之前在礦區(qū)合作的無人礦卡遇到的問題,做了3-4次優(yōu)化,把灰塵過濾,并且可以通過灰塵檢測到后面的物體,構(gòu)建精準的環(huán)境數(shù)據(jù)給到中控中心。另外下雨天的時候,前面的車開過來會帶起很多水,它對激光雷達的探測會造成一些干擾,我們也可以把這些干擾過濾。

這是我們用到礦卡上的案例,包括我們和丹麥的丹佛斯也有一些合作。目前鐳神智能更多的是在商用車上應(yīng)用的比較多,乘用車方面我們也在持續(xù)做對接。這是部分的應(yīng)用案例。

鐳神智能一直做的是全場景激光雷達解決方案,汽車領(lǐng)域是我們很重要的板塊之一,但不是我們只關(guān)注的一個業(yè)務(wù),我們是全線開花,因為激光雷達可以應(yīng)用的領(lǐng)域是非常多的,所以除了汽車領(lǐng)域,我們在智能制造方面也有非常多的應(yīng)用,尤其最近我們也開始在汽車制造領(lǐng)域有很多的應(yīng)用案例,今天也簡單跟大家分享一下。

我們看到這一系列的產(chǎn)品是無人叉車,我們將激光雷達在乘用車上自動駕駛的技術(shù)方案應(yīng)用到工業(yè)車輛駕駛上,我們是全球第一家將激光雷達3D SLAM技術(shù)應(yīng)用到無人叉車上的公司,并且已經(jīng)實現(xiàn)了150多個客戶的應(yīng)用。

現(xiàn)在無論是有人叉車還是無人叉車,它都面臨一些痛點,很難把它做大規(guī)模的應(yīng)用。一方面是它的方案比較貴,尤其是針對現(xiàn)在的無人叉車,它用的更多是2D的方案,或者是反光板、二維碼的方案。2D的激光雷達很多是進口的產(chǎn)品,單個的激光雷達成本都要兩三萬塊錢,并且在布置的過程中是需要進行改造的,比如說反光板或者二維碼,需要在場內(nèi)在頂上或者是在其它的領(lǐng)域要貼二維碼和反光板,這就會導(dǎo)致它的部署時間很漫長,并且也容易造成爛尾。我們現(xiàn)在接了很多項目,都是之前留下的爛尾項目。并且它的環(huán)境適應(yīng)性是非常差的,因為你是在場內(nèi)布置的環(huán)境,而它是更不適合在場外做應(yīng)用的,戶外和室內(nèi)的場景差異是非常大的,這也是限制無人叉車規(guī)模進一步推廣的問題,而且維護成本比較高,因為二維碼磨損是需要進行更換的。并且它用的是二維的單線激光雷達,區(qū)域防護是非常小的,也就是它對工廠里的物流作業(yè)防護性是非常低的,因為它只有一根線,它上下照不到的空間,一些特殊場景是沒有辦法顧及到的。針對一些工作環(huán)境非常差的行業(yè),招人難,留人更難。

我們針對這幾個方案推出以上痛點推出了激光雷達3D SLAMA無人叉車,的激光雷達,用三維激光雷達來做整個場內(nèi)三維環(huán)境的構(gòu)圖,它不需要任何輔助設(shè)備,只需要在場內(nèi)走一圈,就可以把場內(nèi)的三維地圖建出來,之后通過調(diào)度系統(tǒng)給叉車或者是其它的AGV做好規(guī)劃,它就可以自動跑了。即使你這個場內(nèi)發(fā)生變化也不要緊,我可以重新掃一遍就可以了。除此之外,我們的激光雷達對陽光的抗干擾能力也是很強的,我們在汽車上應(yīng)用可以在戶外去跑,放在叉車上也可以實現(xiàn)在戶外作業(yè),所以我們可以實現(xiàn)場內(nèi)外跨區(qū)域的物流搬運行駛的功能,可以進一步助推無人叉車應(yīng)用的領(lǐng)域和場景。并且我們整個部署因為不需要任何的輔助定位設(shè)備輻射力,所以我們的部署最快的時候,10臺以上的叉車,我們兩周內(nèi)就可以部署完畢。我們舉辦的代理商大會,在場外布設(shè)半天,就可以布置完5臺叉車,讓它在戶外進行作業(yè)。而且鐳神智能本身是做激光雷達的,我們將激光雷達集成在叉車上的時候,可以把成本控制下來,我們即使是用3D激光雷達的方案裝了7-8顆激光雷達,同樣可以跟2D方案的友商的成本相差無幾。

中間這一塊就是我們布設(shè)的所有的激光雷達,它做到全方位的安全防護。

現(xiàn)在也有友商開始關(guān)注到我們這個方案。之前我們自己做這個方案,是因為現(xiàn)在無人叉車更多是用2D SLAM,剛投入使用不久,讓他們馬上切換到3D SLAM是比較困難的。我們不能坐以待斃,等著大家來做,而是我們先讓大家看到3D SLAM的應(yīng)用價值,所以我們就找了一些供應(yīng)商合作,把產(chǎn)品采購回來,集成到我們的激光雷達里面去做。3D SLAM的技術(shù)我們從2018年研發(fā)到現(xiàn)在已經(jīng)接近6年時間,實際應(yīng)用是2021年底,它的研發(fā)投入和市場檢驗都要很多年的時間,同樣我們的激光雷達是全身配7-8顆雷達,就是要保證它的極致安全。

這是我們在叉車上的部署,上面是做定位導(dǎo)航、建圖的,下面我們搭載了混合固態(tài)的激光雷達,這個之前是車規(guī)的,它可以做棧板站板識別,也就是你那兩個叉齒必須要精準的叉到叉板的孔里面,它需要做精準的定位,包括有一些料籠堆疊,怎么把四個角對準,對它的精度要求非常高。上面搭載了一個360度×90度的補盲激光雷達,做周身的防護。

這是激光雷達在我們的無人叉車上的部署以及它的防護的區(qū)域?;旌瞎虘B(tài)除了做棧板站板識別之外,在空載的狀態(tài)也可以做安全防護識別。

這是激光雷達做的構(gòu)建的三維模型,用16線的激光雷達就可以把整個廠區(qū)的模型建出來。

這是我們在今年3月初在中亞的無人叉車基地里面招商大會上做的一個演示,我們可以識別探測到前面這個很小的棍子,不會撞上去,保證安全。如果在頂上裝2D雷達,當有物體掉落下來它是檢測不到的,它一樣會往前走,導(dǎo)致發(fā)生財產(chǎn)或者人員安全的事故。

這是我們配套的車體,也是根據(jù)客戶的要求來做的。

這是無人叉車能夠?qū)崿F(xiàn)的應(yīng)用場景,包括梯控、貨車的對接等。

這是我們配套的系統(tǒng),包括WMS和智能調(diào)度系統(tǒng),我們的智能調(diào)度系統(tǒng)曾經(jīng)做過模擬,最多的時候可以調(diào)度100多臺無人叉車。

這是WCS自動化的設(shè)備系統(tǒng),還有做AI庫位監(jiān)測的系統(tǒng),也就是它可以對你的庫位做一個實時監(jiān)測,有貨物來之后,就可以通過后臺,給這個叉車安排任務(wù),它去到放貨物的地方,把貨物叉走,串通工業(yè)自動化的所有環(huán)節(jié),包括上料、轉(zhuǎn)料、下料、出貨、成品的出庫、入庫等,可以把生產(chǎn)線打通,真正實現(xiàn)全自動化。

這是我們將車路協(xié)同的系統(tǒng)運用到廠區(qū)里面,它可以做周界的安防,有人闖入就可以做實時提醒。另外它可以跟整個廠區(qū)里面的無人叉車、AGV、機器人或者是一些低速的接駁車通信,提升園區(qū)的運行效率和安全。

這是我們在汽車領(lǐng)域的一些應(yīng)用,右下角是我們在泰國的一家汽車零配件,幫他們做的整套的無人叉車。我們?nèi)ミ^那邊,我們了解到人員的效率比較低,而且也不是很好招人,所以無人叉車幫他們提升了很多的工作效率,節(jié)省了一些人員成本。

這是我們在其它領(lǐng)域的應(yīng)用,包括汽車的新能源換電、物流、造紙等行業(yè)。

我們集中在全場景的激光雷達,現(xiàn)在打造了7大產(chǎn)品平臺,包括1550nm、905nm波段的激光雷達,還有多線的機械式的和混合固態(tài)的,還有FMNCW、Flash、水下成像的激光雷達產(chǎn)品,包括基于三大核心算法,多傳感器融合、3D SLAM、基礎(chǔ)點云算法,我們推出了多套的系統(tǒng)解決方案,并且有率先落地的領(lǐng)域,我們覆蓋了自動駕駛、軌道交通、安防、工業(yè)自動化等領(lǐng)域,這些方案都有。

我們這么多年下來也獲得了一些國家級及和省級榮譽,包括國家科技進步二等獎、工信部頒發(fā)的第一批人工智能產(chǎn)業(yè)揭榜優(yōu)勝掛帥單位,去年也榮獲國家級專精特新小巨人,也是廣東省唯一一家國家級的激光雷達工程技術(shù)研究中心,今年我們也是獲得了廣東省制造業(yè)單項冠軍。

這是我們的榮譽。因為胡總本身是研發(fā)出身,所以他比較重視專利布局,到現(xiàn)在為止我們已經(jīng)提交申請了500多項專利,已經(jīng)獲得了310多項,發(fā)明專利授權(quán)的已經(jīng)達到77項。

這是我們的全球布局,我們總部在深圳,在全國各個地區(qū)都設(shè)有辦事處,在深圳、徐州、濟南和重慶都分別建立了自動化的工廠,最大的產(chǎn)能是可以達到百萬臺。在海外我們是以代理合作的模式,并且在東南亞建立了事業(yè)部。

大家可以關(guān)注我們的官方公眾號,也期待以后有更多的交流。

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