回望2018：激光雷达企业进入自动驾驶快速赛道！
2018-12-28 17:27:51 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
回望过去一年，激光雷达（LiDAR）产业中的初创企业和成熟企业都悄然发生着可喜的变化。麦姆斯咨询邀请了激光雷达业界翘楚：法雷奥、北醒光子、力策科技、洛伦兹、禾赛科技、光珀智能、速腾聚创、镭神智能等企业对2018年产业发展情况进行深入交流和探讨。
『第二十五届“微言大义”研讨会：激光雷达技术及应用』上半场报道
从2017年12月22日的『第二十二届“微言大义”研讨会：激光雷达技术及应用』到2018年12月21日的『第二十五届“微言大义”研讨会：激光雷达技术及应用』，一年的时光里，激光雷达（LiDAR）产业中的初创企业和成熟企业都悄然发生着可喜的变化。麦姆斯咨询邀请了激光雷达业界翘楚：法雷奥、北醒光子、力策科技、洛伦兹、禾赛科技、光珀智能、速腾聚创、镭神智能等企业对2018年产业发展情况进行深入交流和探讨，同时邀请了激光雷达核心技术和元器件厂商：地平线、迈来芯、滨松、知微传感、Opus、炬佑智能、极鱼科技以及上海技物所共襄盛会，再次为国内外听众献上激光雷达技术及应用的年度盛宴！
激光雷达热度加持，会议现场人气火爆
本场研讨会由上海微技术工业研究院副总裁李宏先生担任嘉宾主持人，并进行了主题为《激光雷达技术发展助力汽车智能座舱平台的创新》的开场演讲。李宏先生分析了汽车智能座舱平台的硬件架构、单芯片融合趋势、软硬件系统架构实现方式，并重点谈到了激光雷达在智能一体化座舱系统的应用场景：车外ADAS应用，车内手势识别和人脸识别。上海微技术工研院定位为产业孵化加速的功能性平台，以“共享研发”的模式，与汽车产业链Tier 1厂商合作，为OEM（主机厂）提供服务。
嘉宾主持人：上海微技术工业研究院副总裁李宏先生
激光雷达在智能一体化座舱系统的应用场景
研讨会上午场以“激光雷达系统及应用”为主题，时隔一年，往届研讨会的“老朋友”北醒光子、禾赛科技、速腾聚创、光珀智能、镭神智能，车规级激光雷达的唯一量产国际企业法雷奥和崭露头角的国内初创企业力策科技、洛伦兹齐聚一堂，向在场观众展示了自家产品研发历程中踩过的“坑”、碰过的“壁”以及取得的阶段性“果实”。
1. 法雷奥《Valeo Scala LiDAR》
法雷奥CDV（智能驾驶）中国研发总监王昌柏先生介绍SCALA激光雷达功能
2017年11月份，全球第一款真正实现L3级自动驾驶的量产车辆奥迪A8问世，搭载的正是法雷奥SCALA激光雷达。作为首家车规级量产激光雷达厂商，在2010年与ibeo开始合作，在没有任何教科书的前提下，历时6年多的研发，花费了远远超过预期的人力和财力，最终由法雷奥主导完成了SCALA1的车规级测试和认证。
Valeo SCALA1和SCALA2性能对比
王昌柏先生参与了SCALA激光雷达的整个研发过程，除了详细介绍SCALA1和SCALA2的性能对比外，法雷奥如何通过车规级认证的“独门绝技”分享更是吸引了在场观众。激光雷达在实际运行中，除了常规的视场角、分辨率、刷新率、点云数量等技术指标以外，还必须能应对各种恶劣环境，比如大雪天激光雷达被白雪覆盖、超低温雨水天气下激光雷达被冰冻困扰、高速行驶下蚊虫尸体布满车头等。为此法雷奥团队研发了自动加温和清洗系统，可自动探测激光雷达面临的环境问题并做出相应的处理，在环境应对方面也布局了多项专利。
ScaLa的自动加温和清洗功能展示
2. 北醒光子《北醒启示录-2018冬》
北醒光子CEO李远先生依然用诙谐的风格，将激光雷达的定义、技术路线和车规级门槛层层剖析。大道至简，在场观众即使是“激光雷达小白”也能领会其中真谛。
北醒光子CEO李远先生谈车规级激光雷达面临的困难
2018年，激光雷达最热的话题则是“AI+路线+车规”。那么如何解读这三个话题？李远先生在短短的20分钟内形象生动地向在场观众进行了解析。
（1）人工智能“巨灵”说：从人工智能（AI）剖析激光雷达的定义。李远先生将AI比作霍布斯《巨灵说》中的“巨灵”，驱使人类在过去40年里不断进步，帮助人工智能“巨灵”成长，过往的每项科技进步则是“巨灵”的器官。如果“CPU/GPU=计算器，硬盘=存储器，互联网=传输器/连接器”，那么“激光雷达=空间数据采集器”。激光雷达则是帮助“巨灵”实现自我行动的最终武器。
（2）路线：“并行探测”能力将是激光雷达实现无人驾驶的挑战。通过一系列数据比较，李远先生告诉在场观众：人类对激光雷达的要求是既要性能如人眼，又要价格合理，半导体化是最佳解决方案。而激光雷达行业，客户不变的诉求简言之“无论远近，要探测的范围宽度不变，要探测的物体尺寸不变”，那么“并行工作是自动驾驶激光雷达的必由之路”，从技术路线来看“Flash阵列传感器在实现大规模并行探测有巨大的先天优势”。
固态Flash激光雷达将是未来趋势
（3）车规级激光雷达门槛高：真实失效案例分享。激光雷达对温度、电磁干扰、湿度、环境光和腐蚀等要求严苛，作为“人命关天”的设备，必须符合车规。李远先生在会议上向大家分享了北醒光子经历的一次失效案例：当北醒光子累计生产到6万台激光雷达时，1台设备发生了透镜脱落的失效，问题则来自于点胶工艺。如何闭环地预测失效模式，预防和纠正潜在失效模式？李远先生在现场向大家诚恳地分享了心得。
最后，李远先生向在场观众介绍了北醒光子近两年推出的激光雷达产品情况，最新款长距激光雷达将在CES 2019上发布！
北醒光子近两年推出的激光雷达
3. 力策科技《基于光学相位阵列的固态激光雷达》
力策科技总经理张忠祥先生对激光雷达各种技术路线做过深入的调研，不论是学术界的技术进展还是产业界的行业动态都有全面的了解，为在场观众奉献了一场干货十足的演讲！
力策科技总经理张忠祥先生对不同激光雷达技术路线进行分析
张忠祥先生首先剖析了不同固态激光雷达技术路线的优缺点：（1）MEMS激光雷达是当前业界比较认可的主流路线，但受到可靠性及过车规的质疑，且接收端的问题一直未彻底解决；（2）Flash固态激光雷达一直难以同时满足远近成像的要求；（3）OPA固态激光雷达是目前最理想的激光雷达技术路线，当然也有诸多底层物理问题，如旁瓣效应等。
三种固态激光雷达工作原理示意图
那么，力策科技为什么最终选择了芯片制造成熟度最低的OPA激光雷达方向？张忠祥先生在研讨会上谈到“OPA激光雷达动态扫描性能最佳、集成度高、信噪比高”的优点吸引了力策科技团队。当然，如果要实现完美OPA阵列，需要天线密度高、阵列规模大的天线阵列，同时会带来硅波导串扰、加工难度高、成本高等一系列问题。
张忠祥先生分析了实现OPA芯片的三种技术路线：（1）以Quanergy为代表的基于硅光子的硅波导光调制，其面临的困境很大程度源于片上与自由空间的耦合，激光通过grating（光栅）耦合进与通过antenna（天线）阵列耦合出都引入了巨大的损耗，硅波导的相互耦合串扰也导致天线的设计受限；（2）力策科学选择的基于纳米天线的空间光调制，仅需对天线进行调制，相位调制方式成熟，芯片结构简洁，制造工艺简单，光束控制质量高；（3）其他空间光调制技术，最为成熟的则是液晶SLM，但是液晶SLM非常慢（毫秒级别），远远满足不了成像的要求。
实现OPA芯片的技术路线对比
4. 洛伦兹《固态激光雷达之洛伦兹思考》
洛伦兹作为一家年轻的初创企业，其CEO杜晨光先生在研讨会上为大家分享了团队对固态激光雷达的思考。
洛伦兹CEO杜晨光先生介绍公司情况
杜晨光先生首先从激光雷达的两大核心子系统“测距”和“成像”进行了梳理，并对各种测距方式和成像方式的优缺点以及产业发展情况进行了详细讲解。洛伦兹独辟蹊径地选择了共轴收发的成像方式，发射系统与接收系统共孔径，共光轴，小视场接收，具有噪声干扰小、探测距离远的优势。
激光雷达两大核心子系统：“测距”和“成像”
针对量产激光雷达方案所面临的适配性差、过车规难、分辨率低、伤害眼睛、易受干扰和价格昂贵等问题，洛伦兹布局了两款产品：I系列和D系列。I系列为基于ToF（飞行时间）技术的Flash激光雷达，激光工作波长850nm，最远可以探测到50m，视场角达60°x 45°，可输出QVGA（320 x 240）尺寸的深度图、灰度图及点云图，最高帧速可达120FPS，测距精度为2cm或1%；而D系列将于2019年推出，采用“一台主机+多个收发头”的方式，可方便客户进行产品定制并降低成本，同时激光源波长改为1550nm，更加满足人眼安全要求。
谈到洛伦兹的研发布局，杜晨光先生表明：洛伦兹将跳过“DToF（直接飞行时间）+机械扫描式”一代，研制“DTOF+MEMS或电光扫描、ITOF（间接飞行时间）+Flash”二代，布局 “FMCW+扫描或非扫描，单光子+Flash”三代。
洛伦兹针对自动驾驶的激光雷达分代
5. 圆桌会议：激光雷达技术路线之争
作为『第二十二届“微言大义”研讨会：激光雷达技术及应用』的演讲企业，北醒光子CEO 李远、禾赛科技董事长孙恺、光珀智能董事长兼CEO白云峰、速腾聚创联合创始人兼COO邱纯潮、镭神智能技术总监郭丰收再次相聚本届研讨会，分享了每家企业在这一年取得的进展和各自的感悟！
圆桌会议现场
话题一：一年过去了，大家过得怎么样？有哪些新进展？
镭神智能郭丰收先生：镭神智能今年主要在降本和过车规两方面做了很多的努力。通过半导体化和芯片化实现模组级激光雷达来降低机械式激光雷达成本，同时改进了自动化校准生产线以提高产量。在过车规级方面，法雷奥的成功给了我们很大的鼓舞，镭神智能的1550nm光纤激光器在今年已经量产，同时努力将128线激光雷达推向车载应用。
光珀智能白云峰先生：我们认为固态激光雷达的竞争实质上是半导体化的竞争，两年前光珀智能就开始展开基于图像传感器半导体工艺的研究和固态激光雷达的开发。2018年也主要专注于半导体方面的工作，在图像传感器先驱薛博的带领下组建了芯片设计团队，很快我们的芯片将进入流片阶段。
禾赛科技孙恺先生：2018年，禾赛科技真正实现了“中国制造”的激光雷达走向世界！今年，硅谷无人驾驶公司Nuro推出无人驾驶汽车送货服务，搭载的正是禾赛科技的激光雷达，明年会有更多的国外无人驾驶车队将大规模采用我们的激光雷达。今年，从激光雷达消费端来看，禾赛科技仅次于Velodyne，这是“中国制造”的骄傲！产品方面，我们将在CES 2019上发布一款固态激光雷达，性能大大优于现有产品，届时大家可以关注！
北醒光子李远先生：激光雷达是一个风起云涌，机遇和泡沫共存的行业。这一年过去了，我们还活着，这就是我们在激光雷达行业里打拼的最大成功！2018年，北醒光子50%的销售额来自于海外，我们也为国人争光了！我们在上个月推出的TF03，月产达到几万台，欢迎大家随时订购。新品将在CES 2019上发布！
速腾聚创邱纯潮先生：这一年，整个激光雷达产业都在稳步快速地发展。2018年1月，速腾聚创在CES 2018上发布了基于905nm激光源的MEMS激光雷达；2018年5月，速腾聚创与阿里菜鸟联合发布全球首款应用固态激光雷达的无人物流车G Plus；在即将到来的CES 2019，我们将正式发布一款性能具有突破性进展的MEMS激光雷达。同时，速腾聚创的16线/32线机械式激光雷达出货量在2018年迎来了爆发，在国内出货量位居首位。此外，速腾聚创作为一家提供整体解决方案的厂商，我们在今年3月推出P系列激光雷达感知系统方案，整合了硬件和算法，几乎所有的车厂都在用这套系统进行前期研发。
话题二：MEMS、OPA、Flash固态激光雷达，押宝哪一种技术？
镭神智能郭丰收先生：长远来看，我更看好OPA；但当下来看，虽然MEMS激光雷达相对成熟，但我不看好任何一种技术。目前，不论哪种技术，满足了车规才是成功的产品。镭神智能在未来将基于已经研发成功的1550nm光纤激光器，结合MEMS优势，做出车规级激光雷达。
光珀智能白云峰先生：在我看来，“激光雷达技术路线之争”不如叫“激光雷达技术路线之合”。未来的自动驾驶，一定是依靠不同激光雷达的融合实现。光珀智能作为Flash激光雷达的代表，我们没有能力去做其他技术路线的产品，而是从芯片到系统方面去做好Flash激光雷达。未来，我们将和其他兄弟企业一起，为Tier 1和OEM厂商提供优秀的整体解决方案。
禾赛科技孙恺先生：在我看来，激光雷达没有固态和非固态之争，只有好坏之争。目前，机械式激光雷达是最好用的产品，因此是这几年的主流产品。在五年内，因为MEMS微振镜在投影领域的应用使得技术成熟，我更看好MEMS激光雷达；但随着单光子面阵探测技术的快速发展，Flash激光雷达实现长距离探测的时代即将到来，长远来讲（十年内），Flash激光雷达的应用前景则更为广阔。
北醒光子李远先生：我从两个方面去看待这个问题。首先，从激光雷达面临的问题来看，“密集的点云、长短距兼具、价格合理”是我们所有技术路线都要面临和解决的问题。从积极的方面看，正如90年代我们无法确定CLED、LCD和OLED哪种技术会成为今年的主流产品一样。其实，任何一种技术都可以成就一家非常伟大的上市公司。技术永远是不断迭代的，我们只要把自己的产品做好，就都可以成为伟大的企业！
速腾聚创邱纯潮先生：对技术来讲，市场才是最好的试金石。企业需要认清自己的基因，在不同阶段做出适合的产品并推向市场。2016年，客户不要求对激光雷达是否通过车规，而是关注功能符合要求，机械式激光雷达得以存活，未来机械式激光雷达的价格继续下降，还将有一定的市场。考虑到将来自动驾驶对可靠性的要求非常高，速腾聚创收购了一家MEMS微镜企业，继续打磨符合车规级的MEMS激光雷达。
激光雷达作为一项起源于20世纪60年代早期的技术，各种技术早已在国内外的文献中有丰富记载，但如何在自动驾驶领域实现并通过车规级验证？上午场的激光雷达企业分享了各自的理解、经历的教训和学到的经验。麦姆斯咨询相信，2019年，激光雷达产业链的核心技术及元器件企业将提供更多的支持和保障，国内外激光雷达企业的成绩单将更加耀眼！2019年12月我们继续相约深圳，精彩仍将继续！！！
研讨会报告PPT下载，请访问：https://www.memseminar.com/25/
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