固態激光雷達量產前夜

關上研究室的門，他看著凌亂的辦公桌，轉過身，沒整理就拍下了電梯按鈕。雷磊·蛯原姫奈想跳到街上，呼吸一下新年的空氣。辦公室幾個月都沒有亮燈。2019年的最后一天，同事們都在趕年夜飯，團隊里人聲鼎沸。好像人很久沒有這么輕松過了。“新年快樂，”他對自己說。新年禮物已經接受了。新年假期第一天為了一份“新年禮物”，隨著公司宣布固態激光雷達RS-LIDAR-M1 Simple(簡易傳感器版)已經正式接受1898美元訂單的消息，整個團隊再次進入忙碌的工作節奏，但每個人的狀態都是肉眼可見的放松。看到這支年輕的R&D隊的頑強精神，一大早就坐在車站的雷磊·蛯原姫奈百感交集。

RS-LIDAR-m1 2018年11月11日凌晨，RoboSense首席運營官馬克在朋友圈發了一條消息:戴月回來了。今年雙十一砍了一個大的。兩個月后，RoboSense宣布法雷奧激光雷達項目的前核心人員雷磊·蛯原姫奈加入該公司。這位深度參與全球首款量產車載激光雷達的資深專家，將出任R&D副總裁兼德國辦事處總經理。官方報告中明確描述了他的任務:負責激光雷達產品量產的推進工作。當時，作為一家很少在固態激光雷達上投入巨資的創業公司，RoboSense已經做了很多努力:2017年下半年，第一個Demo已經完成并公開；2018年1月9日，拉斯維加斯，M1pre亮相CES作為全球唯一的MEMS固態激光雷達；2019年1月8日，CES再次沖刺，A樣機落地，獲得“CES創新獎得主”榮譽。在該公司看來，這款M1接下來最困難的任務就是完成量產。對于同期加入的雷磊博士，他感興趣的是RoboSense算法、芯片和激光雷達硬件的布局:“其實我看好MEMS激光雷達的前景。但最先打動我的是，我作為法雷奧員工與RoboSense交流時，看到了團隊對算法的積累，真的很好。當時和我在一起的法雷奧的R&D主管也評論說:非常非常非常驚人。連續用三個‘非常’。”創業公司發展強勁，德國資深行業專家——甜蜜婚姻。危機爆發為了加快量產的步伐，雷磊和公司管理層討論了實施敏捷開發實現產品快速更新迭代的方式:即變傳統的串行R&D為并行，變大團隊為小團隊，一起跑。“三個月迭代一個版本”在汽車領域幾乎是不可能的。而這個年輕的團隊已經成功實現了幾個版本。事實上，為了爭分奪秒地完成迭代，并兼顧客戶對高性能、低成本、高穩定性和可制造性的多方位要求，這種敏捷開發系統在某種程度上確實取得了一些可喜的進展:光學模塊實現了高度集成，使M1的零件數量從傳統機械激光雷達的數百個減少到不到20個，從而降低了M1的材料和組裝成本，并將加工時間縮短了幾個數量級。考慮到大規模生產能力，團隊開始在“自動校準”上做文章:將過去幾個小時的校準時間縮短到幾分鐘，在最終量產時縮短到1分鐘以內。相比之下，傳統的機械旋轉產品需要幾個小時，并且無法保證一致性。性能從每一次迭代都有了很大的飛躍，測距能力從80m到150m，精度從20cm縮短到10cm，再到5 cm。一切都和計劃的一樣好。正當意氣風發的團隊沉浸在沖刺中的時候，車規的量產設計被凍結了，危機很快就來了。“真的經歷了很難過的一段時間。”談到最深的感受，雷磊坦言:“前面太順利了。這個項目三年來沒有一次延期，但在最后一次迭代中被推翻了。”現在回想起來，雷磊說當時團隊幾乎開發出了一款新產品——尺寸縮小了一半，探測距離需要增加一倍，精度需要增加一倍，頻率需要增加1/3。此外，算法芯片必須集成。“要機器花了三個月，我們真的太自信了。”

隨著客戶交付時間的臨近，團隊開始充滿焦慮。每個成員都高度緊張，直到原定交貨時間的前一周，產品的某些性能仍無法達標。營銷團隊每天都在督促項目組按照計劃時間向客戶交付迭代產品，后者拼命加班，質量和功能安全團隊卻不放松流程。“大家都迷戀這個實力:這個產品都成牛X了，簡直是笑話。”雷磊笑著說:“還好，功夫不負有心人，玩笑開得不算太大。雖然有一些小延遲，但客戶特別理解，我們非常感謝他們的耐心。”

2020年1月2日可能是革命性的產品。元旦第一天，RoboSense通過官方微信官方賬號公布了進展——125線固態激光雷達RS-LiDAR-M1 Simple，售價1898美元:體積尺寸再次減半，硬件性能再次大破；經過三年多的投入，這款汽車級固體激光雷達已經完成了SOP之前的主要設計凍結，性能趨于與OEM量產車型定制的產品一致。在CES上，全球首款固態激光雷達RS-LIDAR-M1智能正式亮相:一款基于MEMS固態激光雷達方案的智能激光雷達RS-LiDAR-M1智能(智能傳感器版)，革命性地將激光雷達點云算法嵌入到激光雷達的硬件體中，徹底激活了激光雷達能力。它顛覆了傳統激光雷達硬件“信息采集器”的定義，升級為“信息理解器”，成為軟硬一體的智能傳感器，實時處理外界信息，輸出目標列表。在官方介紹中，新品有以下亮點:最大視場:RS-LiDAR-M1的視場為120 * 25，是目前全球已發布產品中視場最大的MEMS固態激光雷達；最大探測距離:RS-LiDAR-M1的探測能力為150m@10%，是世界上MEMS固體激光雷達最大的探測距離。垂直125線:RS-LiDAR-M1在25°的垂直視場角下具有125線的掃描效果，其線束堪比目前全球已發布產品中線束最高的機械式LiDAR(128線)；最小尺寸:RS-LiDAR-M1結構緊湊，體積較上一版本再次縮小一半，僅為傳統64線機械激光雷達體積的十分之一。目前，M1是世界上最小的MEMS固態激光雷達。最智能:RS-LiDAR-M1智能版建立了從傳感器硬件到AI點云算法再到芯片的完整系統閉環，可以端到端實現客戶環境感知的功能需求，輸出目標列表和原始數據兩種信號；至于性能細節，新品的宣傳重點是“高穩定性和可靠性”——其中，MEMS振鏡是核心器件，根據AEC-Q100標準并結合MEMS振鏡的特性設計了十組驗證測試，涵蓋了溫度、濕度、封裝工藝、電磁兼容性、機械振動/沖擊、壽命等多方面的驗證。目前所有原型機的累計測試時間已經超過10萬小時。官方稱，目前運行時間最長的原型車已經運行了300多天，所有原型車的總行駛里程已經超過15萬公里。測試了不同光照和風速下的雨霧特性，各項功能指標均未發現衰減。作為一種固態激光雷達，RS-LiDAR-M1最大限度地減少了電機和軸承等可移動機械結構帶來的磨損，也消除了光電器件因機械轉動而可能出現的故障。內部結構布置更加合理，相比機械式激光雷達提高了整體散熱和穩定性。官員們還發布了在奧地利維也納不同光照和風速條件下RS-LiDAR-M1的雨霧特征圖片。目前，RS-LiDAR-M1的主要設計目標已經達標，最終量產的RS-LiDAR-M1將可適應各種天氣條件和工作條件。

上面的故事只是一個縮影。整個行業大戲從15年前就開始了，現在正走向高潮...激光雷達推向風。2005年10月8日，在第二屆DARPA挑戰賽中，參賽者在激光雷達的幫助下，首次跑完了全程比賽里程，這也宣告了自動駕駛的發展從此走出了“蠻荒時代”。獲勝的Stanley團隊選擇了4臺單線激光雷達作為“精細操作(當時有效測距只有10米)”的保障，正式拉開了自動駕駛與激光雷達緊密合作的序幕。威力登的創始人大衛·霍爾受到DARPA挑戰的啟發。這家來自美國的老牌音響公司搖身一變成為機械激光雷達的先驅，在自動駕駛的時代賺得盆滿缽滿。如果說在DARPA挑戰賽中，自動駕駛和激光雷達“一見鐘情”，那么Waymo的出現將迎來蜜月期。“自動駕駛丹尼爾”已經從最初只購買威力登雷達項目逐漸轉向開發一整套激光雷達組合。特斯拉的插曲也讓雙方深刻理解了對方的重要性。在自動駕駛快速發展的道路上，全球數百個R&D團隊歷經艱辛，激光雷達的地位已經初步確立，常被從業者視為“自動駕駛皇冠上的明珠”。人們賦予了它重任:將無人車的安全指數從“99%提升到99.9999%”，兌現自動駕駛對人類安全的最后承諾。威力登機械激光雷達一度成為市場上的“孤兒”。那是2016年，恰逢自動駕駛在中國爆發，需求激增。截至4月底，威力登已經完成了亞太地區的銷售目標。后來，為了獲得自動駕駛方面的硬件優勢，百度甚至在當年花了大價錢，聯手福特向這家老牌音響公司投資1.5億美元，只為換取優先供貨權。但是，壟斷本身就是一個很難的命題。尤其是在一個全新的、瘋狂成長的領域，在一個需求遠大于供給的市場，在一個還處于起步階段、十年幾乎沒有根本更新的技術。當這些“特殊”因素湊在一起，就是撬開前人硬壁壘的最好時機。像激光雷達一樣精確，也是如此。2019年8月，威力登在美國正式起訴兩家中國激光雷達創始公司“侵權”:何塞科技和速騰聚創；2019年12月，威力登正式決定在中國北京辦公室裁員20余人，包括直銷團隊和部分技術支持團隊，有傳言稱其IPO已經終止；熟悉而敏感的讀者自然會察覺到，另一股力量正在悄然崛起。中國激光雷達廠商憑借不可抗拒的性價比優勢搶占了不少市場份額。吉利、一汽、SAIC、菜鳥、AutoX、文遠智行、JD.COM、百度、途勝、新石器、高仙、Nuro、Zoox、lyft、...金光閃閃的隊伍都換成了國產激光雷達。“一機難求”的強勢局面被徹底打破。在過去的五年中，中國初創公司的參與打亂了市場結構，競爭真正促進了行業的發展。

在市場還處于前期的時候，大部分玩家還在觀望。只有當激光雷達的價格與毫米波雷達和相機相當時，他們才愿意買單。主機廠從“奧迪A8配備激光雷達”的腦熱中冷靜下來，開始仔細測試水上激光雷達產品，并逐步將其添加到自動駕駛系統和各種應用場景中，以衡量這種昂貴的傳感器對安全冗余的加成，避免特斯拉的各種安全事故。在“跨越式”開發陣容中，以RoboTaxi等高級自動駕駛玩家為主的主流玩家更傾向于選擇傳統機械產品。但無論從價格還是車規可靠性的角度，機械式注定是開發前的版本，市場永遠是飽和的。這兩年大家一直在爭論MEMS，Flash，OPA路線。對于車隊的大規模擴張，固守機械旋轉式激光雷達的方案，勢必會面臨高昂的裝載成本，以及后續穩定性和可靠性低帶來的安全風險和維護成本。對于主推L3乘用車的主機廠來說，更不可能接受高成本和潛在風險。關上研究室的門，他看著凌亂的辦公桌，轉過身，沒整理就拍下了電梯按鈕。雷磊·蛯原姫奈想跳到街上，呼吸一下新年的空氣。辦公室幾個月都沒有亮燈。2019年的最后一天，同事們都在趕年夜飯，團隊里人聲鼎沸。好像人很久沒有這么輕松過了。“新年快樂，”他對自己說。新年禮物已經接受了。新年假期第一天為了一份“新年禮物”，隨著公司宣布固態激光雷達RS-LIDAR-M1 Simple(簡易傳感器版)已經正式接受1898美元訂單的消息，整個團隊再次進入忙碌的工作節奏，但每個人的狀態都是肉眼可見的放松。看到這支年輕的R&D隊的頑強精神，一大早就坐在車站的雷磊·蛯原姫奈百感交集。

RS-LIDAR-m1 2018年11月11日凌晨，RoboSense首席運營官馬克在朋友圈發了一條消息:戴月回來了。今年雙十一砍了一個大的。兩個月后，RoboSense宣布法雷奧激光雷達項目的前核心人員雷磊·蛯原姫奈加入該公司。這位深度參與全球首款量產車載激光雷達的資深專家，將出任R&D副總裁兼德國辦事處總經理。官方報告中明確描述了他的任務:負責激光雷達產品量產的推進工作。當時，作為一家很少在固態激光雷達上投入巨資的創業公司，RoboSense已經做了很多努力:2017年下半年，第一個Demo已經完成并公開；2018年1月9日，拉斯維加斯，M1pre亮相CES作為全球唯一的MEMS固態激光雷達；2019年1月8日，CES再次沖刺，A樣機落地，獲得“CES創新獎得主”榮譽。在該公司看來，這款M1接下來最困難的任務就是完成量產。對于同期加入的雷磊博士，他感興趣的是RoboSense算法、芯片和激光雷達硬件的布局:“其實我看好MEMS激光雷達的前景。但最先打動我的是，我作為法雷奧員工與RoboSense交流時，看到了團隊對算法的積累，真的很好。當時和我在一起的法雷奧的R&D主管也評論說:非常非常非常驚人。連續用三個‘非常’。”創業公司發展強勁，德國資深行業專家——甜蜜婚姻。危機爆發為了加快量產的步伐，雷磊和公司管理層討論了實施敏捷開發實現產品快速更新迭代的方式:即變傳統的串行R&D為并行，變大團隊為小團隊，一起跑。“三個月迭代一個版本”在汽車領域幾乎是不可能的。而這個年輕的團隊已經成功實現了幾個版本。事實上，為了爭分奪秒地完成迭代，并兼顧客戶對高性能、低成本、高穩定性和可制造性的多方位要求，這種敏捷開發系統在某種程度上確實取得了一些可喜的進展:光學模塊實現了高度集成，使M1的零件數量從傳統機械激光雷達的數百個減少到不到20個，從而降低了M1的材料和組裝成本，并將加工時間縮短了幾個數量級。考慮到大規模生產能力，團隊開始在“自動校準”上做文章:將過去幾個小時的校準時間縮短到幾分鐘，在最終量產時縮短到1分鐘以內。相比之下，傳統的機械旋轉產品需要幾個小時，并且無法保證一致性。性能從每一次迭代都有了很大的飛躍，測距能力從80m到150m，精度從20cm縮短到10cm，再到5 cm。一切都和計劃的一樣好。正當意氣風發的團隊沉浸在沖刺中的時候，車規的量產設計被凍結了，危機很快就來了。“真的經歷了很難過的一段時間。”談到最深的感受，雷磊坦言:“前面太順利了。這個項目三年來沒有一次延期，但在最后一次迭代中被推翻了。”現在回想起來，雷磊說當時團隊幾乎開發出了一款新產品——尺寸縮小了一半，探測距離需要增加一倍，精度需要增加一倍，頻率需要增加1/3。此外，算法芯片必須集成。“要機器花了三個月，我們真的太自信了。”

隨著客戶交付時間的臨近，團隊開始充滿焦慮。每個成員都高度緊張，直到原定交貨時間的前一周，產品的某些性能仍無法達標。營銷團隊每天都在督促項目組按照計劃時間向客戶交付迭代產品，后者拼命加班，質量和功能安全團隊卻不放松流程。“大家都迷戀這個實力:這個產品都成牛X了，簡直是笑話。”雷磊笑著說:“還好，功夫不負有心人，玩笑開得不算太大。雖然有一些小延遲，但客戶特別理解，我們非常感謝他們的耐心。”

2020年1月2日可能是革命性的產品。元旦第一天，RoboSense通過官方微信官方賬號公布了進展——125線固態激光雷達RS-LiDAR-M1 Simple，售價1898美元:體積尺寸再次減半，硬件性能再次大破；經過三年多的投入，這款汽車級固體激光雷達已經完成了SOP之前的主要設計凍結，性能趨于與OEM量產車型定制的產品一致。在CES上，全球首款固態激光雷達RS-LIDAR-M1智能正式亮相:一款基于MEMS固態激光雷達方案的智能激光雷達RS-LiDAR-M1智能(智能傳感器版)，革命性地將激光雷達點云算法嵌入到激光雷達的硬件體中，徹底激活了激光雷達能力。它顛覆了傳統激光雷達硬件“信息采集器”的定義，升級為“信息理解器”，成為軟硬一體的智能傳感器，實時處理外界信息，輸出目標列表。在官方介紹中，新品有以下亮點:最大視場:RS-LiDAR-M1的視場為120 * 25，是目前全球已發布產品中視場最大的MEMS固態激光雷達；最大探測距離:RS-LiDAR-M1的探測能力為150m@10%，是世界上MEMS固體激光雷達最大的探測距離。垂直125線:RS-LiDAR-M1在25°的垂直視場角下具有125線的掃描效果，其線束堪比目前全球已發布產品中線束最高的機械式LiDAR(128線)；最小尺寸:RS-LiDAR-M1結構緊湊，體積較上一版本再次縮小一半，僅為傳統64線機械激光雷達體積的十分之一。目前，M1是世界上最小的MEMS固態激光雷達。最智能:RS-LiDAR-M1智能版建立了從傳感器硬件到AI點云算法再到芯片的完整系統閉環，可以端到端實現客戶環境感知的功能需求，輸出目標列表和原始數據兩種信號；至于性能細節，新品的宣傳重點是“高穩定性和可靠性”——其中，MEMS振鏡是核心器件，根據AEC-Q100標準并結合MEMS振鏡的特性設計了十組驗證測試，涵蓋了溫度、濕度、封裝工藝、電磁兼容性、機械振動/沖擊、壽命等多方面的驗證。目前所有原型機的累計測試時間已經超過10萬小時。官方稱，目前運行時間最長的原型車已經運行了300多天，所有原型車的總行駛里程已經超過15萬公里。測試了不同光照和風速下的雨霧特性，各項功能指標均未發現衰減。作為一種固態激光雷達，RS-LiDAR-M1最大限度地減少了電機和軸承等可移動機械結構帶來的磨損，也消除了光電器件因機械轉動而可能出現的故障。內部結構布置更加合理，相比機械式激光雷達提高了整體散熱和穩定性。官員們還發布了在奧地利維也納不同光照和風速條件下RS-LiDAR-M1的雨霧特征圖片。目前，RS-LiDAR-M1的主要設計目標已經達標，最終量產的RS-LiDAR-M1將可適應各種天氣條件和工作條件。

上面的故事只是一個縮影。整個行業大戲從15年前就開始了，現在正走向高潮...激光雷達推向風。2005年10月8日，在第二屆DARPA挑戰賽中，參賽者在激光雷達的幫助下，首次跑完了全程比賽里程，這也宣告了自動駕駛的發展從此走出了“蠻荒時代”。獲勝的Stanley團隊選擇了4臺單線激光雷達作為“精細操作(當時有效測距只有10米)”的保障，正式拉開了自動駕駛與激光雷達緊密合作的序幕。威力登的創始人大衛·霍爾受到DARPA挑戰的啟發。這家來自美國的老牌音響公司搖身一變成為機械激光雷達的先驅，在自動駕駛的時代賺得盆滿缽滿。如果說在DARPA挑戰賽中，自動駕駛和激光雷達“一見鐘情”，那么Waymo的出現將迎來蜜月期。“自動駕駛丹尼爾”已經從最初只購買威力登雷達項目逐漸轉向開發一整套激光雷達組合。特斯拉的插曲也讓雙方深刻理解了對方的重要性。在自動駕駛快速發展的道路上，全球數百個R&D團隊歷經艱辛，激光雷達的地位已經初步確立，常被從業者視為“自動駕駛皇冠上的明珠”。人們賦予了它重任:將無人車的安全指數從“99%提升到99.9999%”，兌現自動駕駛對人類安全的最后承諾。威力登機械激光雷達一度成為市場上的“孤兒”。那是2016年，恰逢自動駕駛在中國爆發，需求激增。截至4月底，威力登已經完成了亞太地區的銷售目標。后來，為了獲得自動駕駛方面的硬件優勢，百度甚至在當年花了大價錢，聯手福特向這家老牌音響公司投資1.5億美元，只為換取優先供貨權。但是，壟斷本身就是一個很難的命題。尤其是在一個全新的、瘋狂成長的領域，在一個需求遠大于供給的市場，在一個還處于起步階段、十年幾乎沒有根本更新的技術。當這些“特殊”因素湊在一起，就是撬開前人硬壁壘的最好時機。像激光雷達一樣精確，也是如此。2019年8月，威力登在美國正式起訴兩家中國激光雷達創始公司“侵權”:何塞科技和速騰聚創；2019年12月，威力登正式決定在中國北京辦公室裁員20余人，包括直銷團隊和部分技術支持團隊，有傳言稱其IPO已經終止；熟悉而敏感的讀者自然會察覺到，另一股力量正在悄然崛起。中國激光雷達廠商憑借不可抗拒的性價比優勢搶占了不少市場份額。吉利、一汽、SAIC、菜鳥、AutoX、文遠智行、JD.COM、百度、途勝、新石器、高仙、Nuro、Zoox、lyft、...金光閃閃的隊伍都換成了國產激光雷達。“一機難求”的強勢局面被徹底打破。在過去的五年中，中國初創公司的參與打亂了市場結構，競爭真正促進了行業的發展。

在市場還處于前期的時候，大部分玩家還在觀望。只有當激光雷達的價格與毫米波雷達和相機相當時，他們才愿意買單。主機廠從“奧迪A8配備激光雷達”的腦熱中冷靜下來，開始仔細測試水上激光雷達產品，并逐步將其添加到自動駕駛系統和各種應用場景中，以衡量這種昂貴的傳感器對安全冗余的加成，避免特斯拉的各種安全事故。在“跨越式”開發陣容中，以RoboTaxi等高級自動駕駛玩家為主的主流玩家更傾向于選擇傳統機械產品。但無論從價格還是車規可靠性的角度，機械式注定是開發前的版本，市場永遠是飽和的。這兩年大家一直在爭論MEMS，Flash，OPA路線。對于車隊的大規模擴張，固守機械旋轉式激光雷達的方案，勢必會面臨高昂的裝載成本，以及后續穩定性和可靠性低帶來的安全風險和維護成本。對于主推L3乘用車的主機廠來說，更不可能接受高成本和潛在風險。如果此時選擇轉向固態激光雷達，就意味著需要重新開發新一代方案，告別之前投入巨大的老方案。更糟糕的是，如果轉向晚了，新方案的進度將落后于行業的步伐。因此，“何時去固”、“固到什么程度”、“固何時能取代機械市場主導地位”成為亟待解決的難題。故事中的RoboSense在2016年底選擇申請MEMS固態激光雷達項目，其余玩家也在同期加入了“固態陣營”。在前沿技術發展方向不明確的情況下做出判斷確實需要智慧和勇氣，但這更像是一場豪——早在2012年就進入市場的OPA方案的開創者Qunergy，后來被爆“面臨商業化困境”，但當時業界很少討論雙棱鏡方案(Livox方案)。直到2019年年中，市場上有近百家專門從事激光雷達產品的公司。擁擠的賽道意味著你只有在參賽前才有機會爭奪新時代排名。所有的激光雷達創新者都在經歷這種九死一生的挑戰，他們的雄心都指向了老一代產品的局限性，試圖從傳感器的上游幫助解決自動駕駛量產的問題。科技之美，在于創新的無窮力量。當變化如潮水般涌現時，無論過去的產品多么先進，優勢也未必能持續。大變革時期，新舊勢力的更迭，遠不止是機械激光雷達的“老大哥”和“暴發戶”之間。根深蒂固的“巨頭”開始進入正面戰場，他們的陣地在“機械激光雷達時代”和“固態激光雷達時代”之間來回搖擺。2019年底，隨著威力登的撤離，機械激光雷達的競爭風暴開始平息。但新年第一天的鐘聲剛剛敲響，激光雷達行業又迎來了新一輪更猛烈的顛覆。當大家還沒有從機械激光雷達硝煙彌漫的戰場上回過神來的時候，高舉“革命”大旗的固態激光雷達產品已經揮舞著大刀，奔向前線。

0

2020年1月2日-2020年1月8日，CES開幕前后，固態激光雷達的“大新聞”紛至沓來:2020年1月2日，RoboSense宣布其智能固態lid……M1遙感激光雷達正在出售；2020年1月4日，博世宣布即將發布其固態激光雷達；2020年1月6日，DJI旗下激光雷達品牌Livox宣布推出新型固態激光雷達；Innovusion宣布推出新的激光雷達獵鷹；；2020年1月8日，Velodylne發布新型固態激光雷達Velabit

標簽：速騰特斯拉奧迪奧迪A8北京

汽車資訊熱門資訊