深圳速騰聚創(chuàng)科技攜RoboSense車規(guī)級(jí)固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1確認(rèn)申報(bào)2021年金輯獎(jiǎng)汽車新供應(yīng)鏈百強(qiáng)評選活動(dòng)。
申請技術(shù)：RoboSense車規(guī)級(jí)固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1
應(yīng)用領(lǐng)域：自動(dòng)駕駛
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創(chuàng)新點(diǎn)及優(yōu)勢：
技術(shù)亮點(diǎn)：
過去激光雷達(dá)廠商生產(chǎn)的機(jī)械式激光雷達(dá)大多需要通過元器件堆疊的方式來達(dá)到行業(yè)性能要求，但元器件的堆疊往往會(huì)使雷達(dá)尺寸變大，不僅可制造性差，成本變高，可靠性也受到影響，最終導(dǎo)致激光雷達(dá)方案無法量產(chǎn)。因此，車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的集成化已經(jīng)成為必然趨勢。
而RoboSense RS-LiDAR-M1采用了MEMS固態(tài)激光雷達(dá)方案。從目前來看，這是引領(lǐng)未來自動(dòng)駕駛發(fā)展趨勢的激光雷達(dá)技術(shù)方向—集成化。從發(fā)展節(jié)奏和訂單情況來看，MEMS也公認(rèn)最快能量產(chǎn)落地的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)技術(shù)。
首先MEMS幫助激光雷達(dá)擺脫了笨重的馬達(dá)、多棱鏡等機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，毫米級(jí)尺寸的微振鏡大大減少了激光雷達(dá)的尺寸，大大提高了可靠性。滿足雷達(dá)小型化的發(fā)展方向，保持車身設(shè)計(jì)完整性，比如RoboSense的RS-LiDAR-M1不到傳統(tǒng)64線機(jī)械式激光雷達(dá)體積的十分之一，達(dá)到108mm x 110mm x 45mm。
成本上，相對于傳統(tǒng)機(jī)械式，MEMS微振鏡的引入可以減少激光器和探測器數(shù)量，極大地降低成本。量產(chǎn)價(jià)格MEMS理論上可以做到1000美元以內(nèi)，需求量大的可以500美元以內(nèi)甚至更低。
最后是分辨率和刷新率上限高，MEMS振鏡可以精確控制偏轉(zhuǎn)角度，分辨率可以做輕松到0.1°~0.2°，而且MEMS振鏡頻率極高輕松做到1000Hz。RS-LiDAR-M1目前樣機(jī)的垂直和水平分辨率，在120°x25°的全視場范圍內(nèi)都是平均0.2°。
獨(dú)特優(yōu)勢：
【超高性能，更完整的解決方案】
M1平臺(tái)可解決諸如高反物體、近處障礙物、陽光照射、多雷達(dá)對射等極端工況的點(diǎn)云質(zhì)量問題。此外，為了應(yīng)對如冰雪、泥土、沙塵、大風(fēng)、陽光暴曬、以及車載電子器件(包含激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)，遠(yuǎn)程遙控模塊等)干擾等給傳感器帶來的影響，M1搭載了完善的配套功能，包括OTA升級(jí)、污跡檢測、智能清洗、智能加熱、性能檢測、電源管理、網(wǎng)路管理等。
測距方面， M1平臺(tái)的最遠(yuǎn)探測可達(dá)200m，150m@10%反射率，M1的近場探測能力同樣出色，即使是0.3米處的高反物體也能有效探測。RS-LiDAR-M1垂直和水平分辨率，在120°x25°的全視場范圍內(nèi)都是平均0.2°。同時(shí)，M1支持雙回波功能，每秒最大出點(diǎn)數(shù)高達(dá)1,500,000點(diǎn)。RS-LiDAR-M1的幀率可以輕松從10Hz提升到30Hz，能夠降低目標(biāo)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的點(diǎn)云失真影響，提高目標(biāo)識(shí)別的準(zhǔn)確率和目標(biāo)跟蹤精度，并且在多傳感器融合系統(tǒng)中能夠提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。
【最“薄”固態(tài)激光雷達(dá)，功耗完美】
體積越小，激光雷達(dá)越便于嵌入車身設(shè)計(jì)。RoboSense 2020年1月份發(fā)布的RS-LiDAR-M1 B2-Simple，只有傳統(tǒng)64線機(jī)械式激光雷達(dá)體積的十分之一，達(dá)到120mmx110mmx50mm(DxWxH)，目前最新SOP版本M1外形纖巧，再次實(shí)現(xiàn)體積壓縮，并完成了最終的硬件凍結(jié): 深度減少12mm，厚度減少5mm，整體體積減少19%，達(dá)到108mmx110mmx45mm，產(chǎn)品的厚度、體積極具競爭力。SOP版M1所帶來的燃油經(jīng)濟(jì)性損失/NEDC里程損失小于3%，相比于50mm厚度的B2版本，燃油經(jīng)濟(jì)性損失/NEDC里程損失降低25%以上。
激光雷達(dá)功耗越低，溫升控制越容易，整機(jī)壽命會(huì)更長久，對布置及安裝要求更加友好。SOP版本的M1產(chǎn)品額定功耗控制在了15w以內(nèi)，平均溫升小于15攝氏度，充分滿足主機(jī)廠對車載產(chǎn)品能耗的訴求。
【具有信息理解能力的Smart M1平臺(tái)】
RS-LiDAR-M1是全球第一也是唯一針對自動(dòng)駕駛乘用車推出的基于MEMS掃描技術(shù)及AI算法技術(shù)的Smart LiDAR Sensor，顛覆了傳統(tǒng)LiDAR作為點(diǎn)云“收集器”的定義，它創(chuàng)新性地結(jié)合了MEMS固態(tài)激光雷達(dá)硬件、AI感知算法與SoC芯片，成為一站式的信息“理解者”。作為一款顛覆性的產(chǎn)品，它不僅能夠獲得比傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)更優(yōu)質(zhì)的高分辨率三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，其內(nèi)置的運(yùn)行于特研SoC芯片平臺(tái)的AI算法和實(shí)時(shí)處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)，同步輸出高精度定位、路面交通標(biāo)示、障礙物檢測跟蹤等駕駛環(huán)境信息，充分保證決策層在冗余的信息基礎(chǔ)上完成正確的駕駛決策，幫助車輛實(shí)現(xiàn)Level3~Level5高級(jí)自動(dòng)駕駛與ASIL-D*高級(jí)安全性。
【成本低，可量產(chǎn)制造性強(qiáng)，量產(chǎn)成熟度高】
兼顧高性能、低成本、高穩(wěn)定性、可生產(chǎn)制造性等全方位需求，RS-LiDAR-M1獨(dú)有專利的核心器件——光學(xué)模組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度的集成化，使得M1整機(jī)零件數(shù)由傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)的幾百個(gè)降低至數(shù)十個(gè)，極大的降低M1的成本并使加工時(shí)間縮短數(shù)個(gè)量級(jí)，實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)產(chǎn)品可制造性的突破。硬幣大小的模組聚集了RS-LiDAR-M1的光機(jī)系統(tǒng)成果：滿足自動(dòng)駕駛性能需求，又非常便于大規(guī)模量產(chǎn)。
【超高穩(wěn)定可靠性】
M1的架構(gòu)按照車規(guī)級(jí)可靠性設(shè)計(jì)、所有器件均按照車規(guī)級(jí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求選型。RoboSense按照ISO & AEC-Q等國際標(biāo)準(zhǔn)以及多家頂級(jí)OEM客戶要求，對M1展開一系列的可靠性測試，包括但不限于高壓水沖擊、碎石沖擊、高低溫沖擊、太陽輻射、EMC、化學(xué)防腐、鹽霧、高低溫濕熱等測試。
目前，M1已通過多項(xiàng)可靠性測試，所有測試樣品累計(jì)測試時(shí)間已超過30萬小時(shí)、運(yùn)行最長的樣機(jī)已經(jīng)持續(xù)運(yùn)行超過700天、路測總里程超過80萬公里。在RoboSense與各方合作的努力之下，M1將成為全球首款完成車規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證的高線數(shù)激光雷達(dá)產(chǎn)品。
【更高標(biāo)準(zhǔn)的功能安全設(shè)計(jì)】
在M1設(shè)計(jì)上，RoboSense嚴(yán)格遵守ISO26262技術(shù)安全要求，同時(shí)融合兩大安全可靠性需求至高的領(lǐng)域(航空航天和軌道交通)的故障安全理念和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了激光發(fā)射、接收、振鏡控制、點(diǎn)云處理、點(diǎn)云發(fā)送等各系統(tǒng)模塊的全方位監(jiān)控，安全機(jī)制覆蓋了安全相關(guān)器件的數(shù)千條失效模式，隨機(jī)性硬件失效指標(biāo)小于10^-7/h，完全滿足SIL-2和ASIL-B等級(jí)對于定性和定量的功能安全目標(biāo)。
M1既滿足長測距要求，又符合IEC60825的人眼安全國際標(biāo)準(zhǔn)。目前，M1已通過專業(yè)測試機(jī)構(gòu)SGS的嚴(yán)格檢測，并獲得了Class1人眼安全證書。
【最快交付的車規(guī)級(jí)量產(chǎn)激光雷達(dá)】
M1自2020年7月開始連續(xù)獲得全球多個(gè)量產(chǎn)車型定點(diǎn)合作訂單，其中首個(gè)定點(diǎn)來自北美車企。2020年12月，M1樣件批量出貨給北美車廠，成為全球首款批量交付的車規(guī)級(jí)MEMS固態(tài)激光雷達(dá)。2021年1月11-14日，RoboSense在Digital CES2021向全球受眾揭曉并展示了車規(guī)級(jí)MEMS固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1(以下統(tǒng)稱“M1”)的SOP版本，并計(jì)劃于Q2啟動(dòng)定點(diǎn)項(xiàng)目量產(chǎn)交付。
應(yīng)用場景：
激光雷達(dá)（LiDAR）是AI人工智能時(shí)代最具想象力的傳感器，LiDAR主動(dòng)探測，不受外界環(huán)境光影響，實(shí)時(shí)感知環(huán)境信息，獲得精確可靠三維數(shù)據(jù)，賦予機(jī)器人超越人類視覺能力。
激光雷達(dá)被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、無人駕駛、V2R、機(jī)器人、無人機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等高新科技應(yīng)用，覆蓋乘用車、商用車、MaaS、TaaS、物流、智慧交通、安防監(jiān)控、地圖測繪、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等領(lǐng)域。
M1作為全新車規(guī)級(jí)MEMS平臺(tái)激光雷達(dá)產(chǎn)品，兼具車規(guī)級(jí)可靠性、高性能和巨大的成本下探空間，將被廣泛在各類應(yīng)場景中大量普及。
未來前景：
據(jù)高盛估計(jì)，激光雷達(dá)市場到2050年有望超過六千億元，發(fā)展過程呈現(xiàn)指數(shù)增長。
在人工智能技術(shù)正快速產(chǎn)業(yè)化的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，市場規(guī)模巨大，據(jù)汽車行業(yè)相關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，至2035年全球自動(dòng)駕駛汽車銷量將達(dá)到1180萬輛。麥肯錫預(yù)測，到2025年，自動(dòng)駕駛汽車將催生出一個(gè)2000億至1.9萬億美元的巨大市場。據(jù)高盛估計(jì)，到2050年有望超過六千億元，發(fā)展過程呈現(xiàn)指數(shù)增長。與此同時(shí)，物流領(lǐng)域已被視為自動(dòng)駕駛技術(shù)率先落地的場景之一，根據(jù)國家物流與采購聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)，智慧物流市場規(guī)模將在2025年突破萬億元。激光雷達(dá)憑借強(qiáng)大的感知能力，守護(hù)自動(dòng)駕駛對人類出行安全的承諾，已成為該領(lǐng)域必不可少的傳感器，與自動(dòng)駕駛相輔相成共同快速發(fā)展。
“金輯獎(jiǎng)”由蓋世汽車發(fā)起創(chuàng)立，旨在鼓勵(lì)針對中國汽車產(chǎn)業(yè)由大做強(qiáng)，促進(jìn)中國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、打造更具競爭力的整零協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系，助力實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國目標(biāo)并做出積極貢獻(xiàn)的企業(yè)和個(gè)人。歡迎點(diǎn)擊報(bào)名參選！