车东溪 (公众号: 车东溪) 文本 | Origin 同时提供机器人、无人机和自动驾驶汽车是什么感觉?经验?看起来,机器人无人机和自动驾驶汽车的共同点就是轮子可以转动,但对于北星来说,它们的共同点是都使用激光雷达。
近日,车东西来到激光雷达公司北星,与北星CEO李源聊了北星的激光雷达方法论,特别是车载激光雷达的发展规划。
1. 李源,博士骑着破旧自行车上班的光学,可能是车东熙见过的最“随意”的CEO了。
他穿着运动衫和拖鞋,带着车东西的记者走进了会议室。
从交流中我们还了解到,李源上班时通常会留下一辆奥迪A3,并且通常会骑着一辆非常破旧的自行车去上班。
(作为测试车的奥迪A3也是奥迪创新大赛的奖品)这种随性似乎也蔓延到了北星的内部。
在办公室里,只要走两步,你就可能会看到一个检测装置在运行,这对空间来说非常重要。
其运用可谓极致。
(激光雷达温度实验装置)其实,这是一种脚踏实地的实用主义。
正如理应高大上的医生李渊没有风格一样,北瓦金在发展道路上也追求“实用至上”。
小路。
正是李源这样一个不经意的人,带领北星从无人机激光高度稳定器发展到机器人甚至车载激光雷达领域,并先后被IDG、科沃斯、顺为投资。
我们从李源处了解到,他接触光学已有十多年了。
李源本科就读于北京交通大学,师从我国发光奠基人之一徐旭荣院士攻读硕士学位,并赴美国维克森林大学攻读博士学位,师从徐旭荣院士。
卡罗尔,美国物理学会会员。
在校期间,李源发表SCI论文40余篇,毕业论文入选《自然》子刊《Nature Phontonics》。
(李源博士) 在学术界取得巨大成功的李元年看到了技术产生商业价值的机会,回国创立了北星。
从光学教育背景出发,李源最初选择了几乎所有激光雷达创业者都会想到的方向——“机器人眼睛”。
确实,当时机器人正在逐渐升温,无人机也正处于普及的顶峰。
这是一个有着历史征程的创业项目。
2、从无人机定高雷达到车载激光雷达很快,北醒推出了第一代产品DE-LiDAR1.0,用于无人机避障。
在研发DE-LiDAR的过程中,北星还展现出了绝活。
DE-LiDAR的光源采用红外LED。
LED光源的能量集中度远远不如激光。
为了将它们结合在一起,需要复杂的光路设计。
但强大的光学背景有助于解决这个问题。
同年,北星获得IDG、科沃斯A轮融资。
到今年8月,基于DE-LiDAR,北瓦克量产了定高激光雷达TF01,并获得了大量植保无人机订单。
同样是在今年10月,北星研发的固态激光雷达荣获奥迪创新实验室大赛“人工智能应用”总冠军,奖品是一辆奥迪A3。
该奖项是团队合作的结果。
李源没想单独用,就拿出来当公司用车。
北星员工外出时,可以开这台A3;当汽车不使用时,它是北星的产品测试平台。
至于李源本人,正如上面提到的,他通常骑着“很破的自行车去上班”。
随后,北星引起了顺为资本的关注。
A+轮由顺为领投,IDG、科沃斯跟投。
得到小米系列支持的北星在2016年势头强劲,首先入驻博世加速器,随后陆续推出植保无人机和停车第二代定高雷达TF02,以及只有大小的微型激光器一枚硬币。
雷达模块 TFmini。
不过,最让北星感兴趣的还是今年10月份量产的3D Flash固态激光雷达CE30。
奥迪认可的激光雷达就是CE30的原型机。
3.北瓦克的激光雷达方法论:直接量产的固态CE30是目前市场上批量最小的激光雷达,重量仅g。
与各种需要“手”的旋转激光雷达相比,它可以说非常紧凑。
李源表示,出货量最大的CE30-A主要用于自动导引车(AGV),而另一款CE30-D则主要用于自动驾驶。
(CE30-A参数) 从参数上看,CE30-A是一款等效的24线扫描激光雷达。
它具有水平视野、厘米级的检测精度、X24的分辨率、20Hz的刷新率。
如果要换算CE30的点云数指标,CE30-A每秒的点数为X24X20,15万个。
从这些数据来看,北星的CE30-A是一款性能一般的产品。
不过从两个参数来看,CE30-A并不高。
其垂直视场角为9度,最远检测距离仅为4m。
这些参数完全针对工业AGV市场的需求,为AGV客户量身定制。
产品。
李源还表示,今年双11无人物流、无人仓储大战中,CE30-A智能物流仓储车参与其中。
(网上流行的仓储机器人就是AGV的一种。
)那些个子不高的仓储车,其实是北星在激光雷达定位战中的重要目标。
它们运行的??场景简单,对传感器性能要求不高,而且规模较大。
他们对激光雷达的巨大需求为北瓦克带来了大量订单——李源透露的数据是一万多台。
CE30-A在淘宝上的售价为1元。
这也是北星的一个有趣的点——他们的激光雷达可以直接在淘宝上购买。
在北星公司,工作台上摆放的产品盒子给人一种身处电商公司的错觉。
对于李源来说,有货可卖才是出路。
“如何寻求产品的量产”在李源的考虑中是比“高性能”更高的标准。
可以说,北星的路径选择以及CE30的诞生基本上都是这个标准指导的结果。
事实上,自2008年公司成立以来,自动驾驶激光雷达一直是北星的研发项目。
而且,出于可靠性和成本等考虑,北星并没有从旋转激光雷达过渡到固态激光雷达的想法,而是直接研发后者。
在固态激光雷达三大主流方向MEMS(李源认为微振镜驱动的MEMS方案并不是纯固态)、OPA(光学相控阵)、Flash的选择上,北醒选择了Flash技术。
方向。
其背后的逻辑是,Flash激光雷达在光源发射端拥有最成熟的产业链,有现成的解决方案;而在接收端,也可以使用高速CMOS来代替更复杂的APD雪崩光电二极管。
大量半导体工艺元件的应用使得固态激光雷达的组装和调试实现自动化,无需花费大量的手动校准时间。
在量产成本和量产时间方面都有巨大的优化。
但走Flash的技术路线,意味着在检测距离方面有更大的技术难度(因为发出的光是面阵而不是线束)。
这就是为什么即使是用于自动驾驶客户的CE30-D的检测范围也只有30米的原因。
因此,北瓦克的做法是化繁为简——面对新的固态激光雷达品类,尽可能使用最成熟、最简单的工艺和材料来实现新技术并率先推出产品。
李源向车东喜透露,北星的CE30已收到超过1万台订单。
4、逐步瞄准自动驾驶 在CE30-A的基础上,北星光子还针对自动驾驶客户推出了升级版本——CE30-D。
由于其检测范围较短,无法用于高速自动驾驶。
但它已经具备了30m范围内相对准确的环境感知能力。
将其应用到车辆上,可以实现拥堵情况下自动启停、盲点检测等相对简单的ADAS功能。
事实上,北醒的CE30与法雷奥和Ibeo生产的4线激光雷达ScaLa有些相似。
只有4线检测光看似威力不大,但对于量产来说却很有价值。
当然,ScaLa更厉害的是,它已经被应用在奥迪新款A8上,帮助后者实现L3级自动驾驶。
尽快将产品投入应用,也是北星优先量产功率较小的激光雷达的主要考虑。
李源表示,面对客户,尤其是车厂和Tier-1,只有能够量产的产品才有吸引力。
与汽车制造商这样的对象建立合作关系意义重大——一方面,他们代表着未来稳定的订单;另一方面,他们代表着未来稳定的订单。
另一方面,他们的需求将最终定义激光雷达的功能和形式。
事实上,如今的激光雷达正在走向小型化、固态化,这反映了汽车制造商的意愿,甚至是汽车行业的要求。
虽然CE30目前不支持高速自动驾驶环境感知,但实际上针对此类自动驾驶场景优化了一些参数——CE30的采样刷新率达到20Hz,平均每0.05秒重构一次环境。
该模型能够很好地满足高速自动驾驶的需求。
李渊举了一个例子。
以每小时公里的速度行驶,车辆每秒行驶27米。
此时,如果激光雷达刷新率太低,例如只有10Hz,机器将每0.1秒采样一次。
每次捕获环境数据时,车辆将行驶近三米。
如果道路没有封闭,并且有一辆汽车从相反方向驶来,那么两辆车之间的相对距离将以两倍的速度减小。
这时,只有更高频率的数据刷新速度才能更准确地感知环境,保证自动驾驶的安全。
除了依靠量产能力和硬件参数来说服和吸引客户外,贝瓦克还优化了软件层面,解决自动驾驶的算力问题。
当前,大量传感器数据的堆叠以及决策和控制算法的复杂性对自动驾驶系统的计算能力提出了极高的要求。
但由于缺乏量产、高性能、低成本的车载主处理器,自动驾驶暂时陷入了消除计算瓶颈(就量产自动驾驶而言)。
包含深度信息的激光雷达数据的计算和融合也是处理器计算负载的很大一部分。
为了减轻自动驾驶的计算负担,BeiWake在CE30中内置了一套简化算法——可以设置环境数据的“感兴趣区域”。
在兴趣区域之外,激光雷达收集的环境数据将被遮挡,从而显着降低计算需求。
(图中红色区域所在的方框就是设定的“感兴趣区域”)这样灵活的算法还可以在配置多个激光雷达进行数据耦合并实现高速检测时防止多个激光雷达的数据重叠影响。
。
这一点其实是北星量产思维的体现,只不过这一点考虑的是其客户产品的量产。
目前,除了量产的CE30之外,贝瓦科还在测试新一代Flash固态激光雷达,探测范围达到米级,对应真正高速自动驾驶的需求。
从北星的产品规划中,我们可以发现明显的阶段性迭代思维。
这背后是李源对自动驾驶发展阶段的判断。
李源认为,自动驾驶的实施场景将是“先封闭,后开放;先低速,后高速;先运货,后运人”。
基于这样的判断,李源给北星的产品开发节奏定下了:先做商用车,再做乘用车。
在这一判断下诞生的CE30,意味着北星目前的主要客户仍然是低速自动驾驶和AGV厂商,但已经单腿进军自动驾驶行业。
而且,如果后续的高性能产品能够突破技术考验,另一条腿由于其固态形态以及北星在软硬件方面的优化,将会走得更快。
结论:“量产”和市场将成为国产激光雷达的突破点。
从李源的创业历程中我们可以发现,对于车载激光雷达,北瓦克的发展逻辑似乎一步到位,直接超越了机械式激光雷达的发展。
阶段。
但就具体产品而言,北醒从为无人机提供固定高度雷达,完成技术和市场积累,再到进入AGV和汽车市场,一步步走过来。
这也是一个循序渐进的过程。
这种大方向选择上毫不犹豫、具体运营中以产品为中心分阶段运作的发展逻辑,赋予了北星几分刚柔并济的性格。
确实,目前国内外已有数十家公司在进行激光雷达创业,其中不乏获得数亿美元融资的国外明星公司。
不过,李源认为,在量产思维的引导下,以及国内巨大市场的支撑下,国产激光雷达创业将会有很大的机会。
“你看,无人机和电商以前都是外国强国,结果就是这样。