助力自動駕駛汽車量產,Innoviz 的固態激光雷達即將大規模抵達戰場
雷鋒網新智駕按:眼下,大多數自動駕駛汽車裝配的激光雷達產品都採用機械式設計,也就是說這些安裝在車頂或者車身兩側的設備會不斷進行 360 度旋轉以掃描周圍環境。當然,現在的激光雷達已經相當高效,不過它們有的身材臃腫且售價昂貴,要想大規模部署在自動駕駛汽車上,恐怕得求助於體型更為瘦小且價格實惠的固態激光雷達了。本文由雷鋒網新智駕編譯。
Innoviz 橫空出世
Innoviz 是一家來自以色列的激光雷達解決方案提供商,成立才剛剛兩年而已。這家公司最近在固態激光雷達領域又有了一次大踏步前進,簽下了兩位重量級合作夥伴。
第一位是寶馬,這家德國豪華車企未來會為自家的自動駕駛汽車配備來自 Innoviz 的激光雷達感測器和計算機視覺技術,覆蓋 Level 3-5 三個級別的自動駕駛。
上個月,Innoviz 還在巨大的中國市場開啟了布局,與國內汽車零部件供應商經緯恆潤展開合作,將運用恆潤在中國的銷售渠道共同把 Innoviz 的激光雷達產品和計算機視覺技術推向中國汽車製造市場。
Innoviz 創始人兼 CEO Omer Keilaf 在電子光學和 MEMS(微機電系統)領域有很深的造詣,從特拉維夫大學畢業後他一直在為以色列軍隊研發軍用技術。2007 年時,他跳槽加入剛剛建立的半導體公司 Anobit,四年後這家公司被蘋果以 4 億美元收入囊中。同時,他還兼任意法半導體的研發主管,現在該公司市值已達 200 億美元。
2016 年時,獨具慧眼的 Keilaf 看到了激光雷達背後隱藏的巨大商機。當時,這項技術在陸地和空中觀測領域已經應用多年。現在,它則承擔了自動駕駛行業的半壁江山,用點雲圖為車輛安上了一雙「眼睛」。
那時候,激光雷達行業都在醉心於機械旋轉設計,Velodyne 也已經成了這個市場的實際統治者,他們的機械激光雷達產品成了谷歌、百度、微軟、Tomtom 等公司的標配。
不過,Velodyne 的激光雷達產品,大家都知道價格高昂,高端的 HDL-64 線產品單台售價高達 7.5 萬美元,可以購買接近兩輛普通版的特斯拉 Model 3 了。去年,Velodyne 旗下賣得最好的 VLP-16 線激光雷達產品大幅降價,但每台依然要價 4000 美元。
Keilaf 相信,便宜且體型苗條的固態激光雷達才是量產版自動駕駛汽車的「真命天子」。因此,2016 年他再次創業,一手打造了 Innoviz,其目標是推動自動駕駛汽車的大規模量產。
「如果你了解 Level 3-5 自動駕駛汽車量產的所有要求,就會發現現有產品的性能、體積和成本都有非常大的進步空間。」Keilaf 說道。
Innoviz 的激光雷達是基於 MEMS 技術打造的。在 Keilaf 看來,光學相控陣(OPA)和 Flash 技術的發展還處在初級階段,它們有太多的條條框框無法突破,MEMS 激光雷達則可快速填補這些產品留下來的空缺,推動自動駕駛汽車進入全自動駕駛時代。
InnovizPro & InnovizOne
現在的 Innoviz 手中握有兩款激光雷達產品:第一款名為 InnovizPro,它是一款獨立的固態激光雷達,安裝在車頂;第二款名為 InnovizOne,它是車規級激光雷達,能直接嵌入車輛內部,產品可靠性和性能標準要求更高。
InnovizPro 是為了測試和自動駕駛技術研發而生的,一開始並不在 Keilaf 的產品規劃中。不過 2017 年的 CES 上,事情發生了變化。
「我們一直向 OEM 和一級供應商強調車規級,但他們卻覺得我們在胡言亂語,因為 InnovizPro 已經夠強了。他們當場就想買幾百台激光雷達,完全不在乎是否符合車規級別。」Keilaf 回憶。
回到以色列後,Innoviz 工作人員快速定型了最終設計並開始量產。四個月後,InnovizPro 激光雷達解決方案宣告面世。
InnovizPro 的高清智能 3D 感應能力能準確可靠地掃描車輛周邊環境,其探測範圍可達 150 米,角解析度 0.15°x0.3°,視場角 73°x20°,幀率可達 20 FPS,提供計算能力的則是一塊 FPGA 晶元。
*InnovizPro
如果說 InnovizPro 只是開胃品,那麼 InnovizOne 就是地地道道的正餐了。
這款產品不但用上了最新版的 MEMS 技術,還升級了激光器技術。同時,光學投入上的增加使其解析度有所提升(0.1°x0.1°),探測範圍也增加了 100 米,幀率則進一步提升至 25 FPS,此前用到的 FPGA 晶元則換成了 ASIC 晶元。
眼下,InnovizOne 的零部件已經投入生產,9 月份產品的總裝就會開始,Innoviz 希望能在年底前展示新產品,2019 年正式出貨。
*InnovizOne
其實幫助 Innoviz 贏得寶馬青睞的拳頭產品還是 InnovizOne,除此之外,這家公司還向寶馬提供目標探測與分類、實時定位與地圖構建以及計算機視覺等技術。寶馬的 Level 3 產品預計將於 2021 年上市,而更高級別的自動駕駛打車服務也會在同一年落地。
固態激光雷達的旺盛需求
其他廠商也有自己的大規模量產路線圖,時間節點大都定在 2021 和 2022 年。同時,業內也有一個共識,那就是想在自動駕駛大戰中取勝就得儘快拍板自動駕駛技術和設計。
「市場需求真的很旺盛,大家都渴望用上好的激光雷達產品,公司們都在焦急等待著。」Keilaf 說道。
最近幾年來,除了 Innoviz,中國深圳的速騰聚創和美國矽谷的 Quanergy 也加入到固態激光雷達圈子中,就連 Velodyne 也在去年推出了低成本固態激光雷達以鞏固自己的地位。
想要在解析度、探測範圍和幀率等方面取得一個完美的平衡,固態激光雷達在設計時就必須考慮到很多因素。
舉例來說,散熱問題就是製造商們的一大挑戰,因為激光雷達的探測範圍和準確性都會受到工作溫度的影響;同時,如果固態激光雷達安裝在擋風玻璃或頭燈後面時,產品的體積也至關重要;當然,成本也是不能忽略的問題之一。
Keilaf 指出,單台激光雷達的成本與產品訂單量息息相關,如果量上來了,他有信心將零售價格拉到數百美元。
即使能拿到大量訂單,如何快速擴充產能來滿足用戶需求也是個難題。今年年底,Innoviz 的生產線能實現月產 1000 台的產能,第二工廠則會在明年下半年正式竣工並投入運營。
Innoviz 的每一步都走的挺紮實,這家公司已經拿到了 8200 萬美元的投資,公司也是人才濟濟。Keilaf 還透露,公司已經開始下一代產品 InnovizTwo 的研發了。
在被問到 Innoviz 為何能在短時間取得這些成就時,Keilaf 笑了起來。他表示自己非常喜歡 2001 版的警匪片《十一羅漢》。他相信設定好目標,拉來恰當的幫手並儘快投入工作是成功的幾大關鍵因素。有了這幾點,無論是劫賭場還是造激光雷達都能事半功倍。
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