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L4自動駕駛需求迭代,360°激光雷達也要進入芯片化時代

Hobby觀察 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:梁浩斌 ? 2024-09-24 00:21 ? 次閱讀

電子發燒友網報道(文/梁浩斌)近幾年激光雷達廠商的關注點著重在車載前向遠距激光雷達,曾經在L4自動駕駛上廣泛應用的360°機械旋轉式激光雷達反而鮮有新品。當然,這是與市場需求匹配的,主機廠需要激光雷達為核心的智能駕駛系統,無論是從技術上還是營銷需求上來看。于是我們可以看到過去兩年間激光雷達大規模上車,并已經成為高階智駕的標配硬件之一。

而在9月中旬,禾賽突然推出了一款全新的旗艦級360°高性能遠距激光雷達OT128,上一次禾賽推出自動駕駛用360°激光雷達,還要追溯至2022年1月的超廣角近距補盲雷達QT128。那么兩年半時間后,OT128有什么新特點?

芯片化提高集成度,大幅降低成本

在過去很長時間里,機械旋轉式激光雷達價格都高得驚人,自動駕駛激光雷達開山鼻祖Velodyne的64線激光雷達單價曾經高達8萬美元,且不是想買就能買到,還要等待極長的交付周期。

這主要是由于早期激光雷達的結構和工藝難以實現大規模自動化生產。機械旋轉式激光雷達是通過將整個激光發射模塊和接收模塊進行橫向360°旋轉來獲得全向的覆蓋面。激光線束豎向排列形成一個面,而線數比如16線、64線就是豎向排列激光線束的數量,數量越多意味著分辨率越高,信息量也更大。

然而當時是采用了插片式的結構,比如16線就是16組發射和16組接收,一層層地往上堆疊,且每一組都需要人工單獨調校,導致了裝配流程難以簡化以縮短時間。

后來進一步,比如鐳神智能在機械式激光雷達上采用了LD(激光器,發射)和APD(雪崩二極管,接收)自動化封裝工藝,將16個LD和16個APD分別封裝到兩個模塊上,將光學調校降低至一步,將整體生產時間大幅降低。

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來源:禾賽科技


而禾賽則將機械式激光雷達的結構再進一步集成,OT128上采用了與目前乘用車上廣泛應用的AT128同款技術架構,95%核心零部件實現共享。在單板上集成了128通道,發射板上集成16個8通道VCSEL模組以及自研驅動芯片,接收板上搭載對應數量的SiPM接收芯片。

結構上的優化和芯片化技術的引入,令OT128相比傳統360°機械式激光雷達,零部件數量減少66%,核心生產工序時間減少95%,核心工序自動化率提升超過90%,生產效率大幅提升。

生產效率提高的同時,OT128在性能指標方面仍保持了較高水平,包括10%反射率下200m(最高230m)的探測距離,最佳角分辨率達到0.1°(H) x 0.125°(V),視場角為360°(H) x 40°(V),單回波點頻高達3,456,000點/秒,雙回波則達到6,912,000點/秒。

得益于芯片化集成,在128線規格下OT128直徑僅為118mm,高度132.3mm,相比以往的360°機械旋轉激光雷達體積大幅縮小。

速騰聚創推出的Ruby Plus同樣是用于L4自動駕駛的機械旋轉式激光雷達,相比之下,Ruby Plus的測距能力稍強,達到10%反射率下240m的探測距離,最高250m,同樣采用905nm激光源。視場角與OT128相同,水平角分辨率在高性能模式最高是0.1°,垂直角分辨率最高0.1°。點頻方面,Ruby Plus兩種模式有不同的性能表現,單回波在均衡模式下達到2,304,000點/秒,高性能模式下4,608,000點/秒;雙回波在均衡模式下為4,608,000點/秒,高性能模式下為9,216,000點/秒。

小結:

盡管目前自動駕駛公司的商業化都瞄準L3甚至L2+級別的乘用車智駕方案,降本、工程化落地是最核心的需求,這也導致了一些智駕公司開始押注純視覺方案。不過在L4領域的Robotaxi依然對激光雷達等傳感器有強需求,而相應的360°機械旋轉式激光雷達依然會有持續技術迭代的需求。

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