雷达导航专利
“512时代”致力于激光雷达的转型升级。
根据法国Yole咨询公司的报告,中国的激光雷达供应市场份额占全球水平的50%。作为全球最大的激光雷达应用市场和供应市场,中国激光雷达产业面临的最大问题是如何真正赋能车企,让未来的驾驶体验更安全、更舒适、更智能。
北行CEO李源表示,要解决这个问题,绕不开的关键点是安全,更准确的说是如何在感知层面给智能驾驶用户留下足够的观察和反应时间。
面向未来的智能汽车准入门槛需要更高的安全标准。李源认为,激光雷达行业是进入“512线”的必经之路,因为“只有通过这样的高性能产品,才能为车企赋能,实现更高层次的安全和智能驾驶”。李源举了一个例子。当车辆以100km/h行驶时,道路中央出现了一个22cm(爆胎高度)的小目标。正常情况下,从发现目标到刹车停止的最终安全刹车距离至少需要70m。而对于目前的128线激光雷达产品,在相应情况下,对小目标的有效探测识别距离仅为31.5米。相反,如果激光雷达的垂直分辨率为0.05,相当于512线,则可以将有效探测识别距离提高到126米,为汽车多争取了一个安全距离,相当于为智能驾驶系统多争取了2.1秒的时间进行系统的决策、规划和控制。这2.1秒的临界时间,足够人类完成三四次运算。他们可以选择提前安全减速停车,无需紧急制动这种极端操作,或者在有机会继续绕过障碍物行驶时,安全平稳地切换到其他车道,从根本上避免事故发生。
北行新发布的AD2通过革命性的512线技术实现了核心性能的突破,让这一场景变成了现实。通过512线的强大性能,AD2的纵向分辨率为0.05,这意味着AD2可以在120米的距离上探测到类似爆胎高度的目标,或者可以在200米的距离上精确还原人体轮廓甚至步态。此外,AD2实现了全局高清探测,即整个120水平视场内的所有角度和区域都具有高分辨率,整个视场内的高分辨率连贯平滑,无重叠、交错、缝隙等现象,使激光雷达无需东张西望,更方便兼顾更大范围内目标的探测,为减少事故提供双重保障。
李远表示:“我们的AD2可以为车辆驾驶增加超过70米的安全可控距离和超过2.1秒的可控反应时间,让新时代的智能驾驶更智能、更安全、更不容易发生事故、更舒适的驾驶体验。”
2D扫描取代1D堆栈:分离性能和成本
李源在发布会上介绍,512线技术之所以暂时没有在业内普及,除了业务策略和路线布局的原因,还与目前这项技术的高门槛有关:“如果使用传统的机械式激光雷达实现512线的分辨率,需要将光源和接收器垂直叠加, 并且收发机之间的相对位置精度需要控制在微米级以下,以目前的技术和制造水平很难做到。 但如果用光学扫描代替器件堆叠来达到512线的分辨率:要达到0.05的扫描精度,光学扫描的角度精度需要控制在万分之一以内,即要求电机每秒旋转近百次,每转的偏差小于秒针旋转的十分之一,这是一个非常大的技术挑战。”
北星表示,为了实现成熟的512产品,公司在光学设计、扫描精度、信号处理、自动校准和调整等方面进行了多项创新,也克服了巨大的挑战。
通过采用半导体激光器和传感器阵列的收发技术,以及具有自主专利的创新型激光器驱动电路和接收信号处理电路,提高了信号的动态范围和信噪比。此外,独创的高精度控制系统和自主研发的光学系统,不仅支持扫描方式和扫描轨迹的灵活配置,还能适应全自动流水线,最终实现量产。
通过自主研发的双轴高精度扫描技术和双电机控制算法,不仅实现了0.05的高精度扫描,还通过设计迭代成功将电机控制电路尺寸缩小一半,节约成本40%,从根本上解决了512线的性能和成本矛盾,使商业化量产成为可能。李源表示,在相同的参数性能下,双轴高清扫描技术可以使用更少的收发阵列大幅降低成本,实现成本和性能的解耦,从而更好地实现后续的性能升级,兼顾车企对成本和性能的高标准要求。
孵化512线的8年路
据介绍,北星之所以能够完成车载激光雷达512时代的大突破,与其之前八年在激光雷达行业的深耕密不可分。此前,北星已在交通运输和工业传感领域获得市场份额第一,各型号累计出货量1万台,产品出口90多个国家和地区。北行致力于研发首个300米以上间距的喇叭系列产品,并成功应用于轨道交通领域,而在2020年以来的三峡、冬奥支线(北京地铁11号线西段)中,北行一直盈利。
在车载激光雷达领域,北星已经布局多年。2018,Horn平台开发布局:采用独有的收发模块和双轴扫描系统,点亮“高清、长距离、快速定制、动态调整”的技能;如今,AD2基于应龙平台应运而生,结合了以往技术平台的优势,并在性能上不断突破和创新。未来,Ad2还将在应龙平台上升级产品,为车企创造更安全、更强大的感知。
截至目前,北星激光雷达相关专利数量位居世界前列,其中专利申请413件,授权专利200件。并且,北星获得了“国家知识产权优势企业”、国家级专业化创新型“小巨人”企业等国家级荣誉。
发布会上,北星还公布了最新的C轮融资结果。国内造车新势力一汽傅生、顺为资本、建信、中电、江门、国海进行了创新、慷慨、启示录式的投资,泰禾资本担任独家财务顾问。梳理北行过去的融资可以发现,有车企背景的雇主很多,比如一汽傅生,代表了北行在资本市场的看好前景。
512时代已经到来,北行助力车企业在智能驾驶时代实现了弯道超车。
最后,李远郑重声明,车码512线激光雷达不是前景,而是现实。未来,智能驾驶从L2+到L3、L4的升级将更加依赖高性能硬件的支持。北星将帮助车企提前使用下一代高性能lidar 18个月,大幅提升升级效率。“512时代将带来驾驶安全质的提升,事故率大幅降低,让每个人真正获得安全智能的驾驶能力”。
北行还公布了车企未来的战略规划。未来两年,北星希望基于自身积累的激光雷达技术和产品能力,全面赋能各大车企,与车企一起实现智能驾驶能力的突破和跨越。具体来说,在软件上,唤醒北将进一步优化点云的基础处理和算法,将功能层的软件开发交付给客户;面向大计算芯片、解决方案公司、车厂等合作伙伴,发起512生态联盟,与中国车企一起,以512时代的车载激光雷达为契机,为汽车行业在智能驾驶时代弯道超车提供支持。
最后,李源表示:“北星作为激光雷达的初心和理想是通过激光雷达增强对微观世界的时间控制,从而增强汽车对环境的感知能力,增加宏观世界的交通动力。”面对未来智能驾驶改革的浪潮,512线产品是一个节点,而不是终点。北星将坚定地投入技术,帮助智能驾驶车辆应对更复杂的路况,实现更高的速度,从而带给人们更安全、更好的出行体验。