只因不够优雅,被回炉重造18个月!禾赛科技今推激光雷达128线“机皇”

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只因不够优雅,被回炉重造18个月!禾赛科技今推激光雷达128线“机皇”
麻省理工科技评论 2020-09-03

2020-09-03

每当新一代激光雷达面世,不管再贵再缺货,全球顶尖自动驾驶公司都会蜂拥而至。
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每当新一代激光雷达面世,不管再贵再缺货,全球顶尖自动驾驶公司都会蜂拥而至。

每当新一代激光雷达面世,不管再贵再缺货,全球顶尖自动驾驶公司都会蜂拥而至。这一现象背后所凸显的,是激光雷达性能已成自动驾驶技术发展的一个重要瓶颈。

一向以软件能力著称的谷歌 Waymo,还独立开发出了自家的激光雷达,据说是因为“市面上的激光雷达都不够好”。

确实,现有的激光雷达还不能做到对 360° 环境精细准确的扫描和感知。以典型的 64 线 Robotaxi 的主雷达为例,在 200 米外看一辆车,有效点数只有大约 10 个。一辆自动驾驶汽车每秒钟都需要用如此局限的信息做成百上千次判断和驾驶决策,其难度可想而知。

这一态势,推动全球激光雷达市场在 2018 年进入白热化竞争,国内外数十家激光雷达供应商发布了各种形态的新一代激光雷达,128 线 / 准固态 / 混合固态 / 数字雷达等新概念层出不穷。一时间雾里看花,大家不知如何选择,甚至有些公司专门成立了“激光雷达评测部”,把市面上主流的竞品统统买来装在一台车上对比。

图 | 禾赛获得全球顶级自动驾驶公司的订单

9 月 1 日,禾赛科技正式发布新一代旗舰产品 Pandar128,或给这一市场带来巨大变数。

从某种意义上说,这是一款“迟到”的 128 线雷达。但好饭不怕晚,从性能看,这款全距离范围内的高性能雷达,综合表现突出。测距方面,强太阳光(100klux 照度)下,Pandar128 在 0.3-200m 范围内均可实现对 10% 反射率目标物的稳定探测。不仅测远性能极佳,在近处的测距精度表现也不弱于一款专业测近、补盲雷达。

在水平和垂直方向上的分辨率,Pandar128 都堪称极致。其垂直分辨率在加密区(-6° 至 + 2°,共 64 线)为 0.125°;其水平分辨率在 10Hz 转速下,可以达到 0.1°。它还支持双回波,可靠性极强(使用环境温度范围 - 40 到 85 度),具有主动抗干扰的功能、配备精确到每线的诊断功能,具备免疫黑客攻击的网络安全设计。

应该说,禾赛的过往战绩不俗,自 2016 年起,先后推出了 Pandar40/40P/64 产品线。在中国,顶级玩家如百度、滴滴、小马、文远、图森和 AutoX 等,都在其主流车队中选择了禾赛 Pandar40P/Pandar64。在美国,根据加州 DMV 发布的 2019 年所有自动驾驶 Rotobaxi 公司路测数据,总里程数排名前 15 名的 Rotobaxi 公司中,禾赛产品被 10 家以上公司作为激光雷达主雷达的首选。

由此,Pandar128 的市场表现也就让人十分期许。

图 | Pandar128 产品图

原型机挑战极限

时间回到 2018 年 9 月,禾赛 Pandar40P 在国际市场崭露头角,引起了某德国汽车集团的浓厚兴趣。在一次技术交流中,对方提出了一个看似不可能完成的挑战:开发一款 160 线,测距 200 米且完全抗干扰的激光雷达,3 个月内完成第一批原理验证产品的交付,用于某量产车型的验证,如果成功就有机会锁定未来数年的正式合作。

双方都非常清楚,这样一款产品一旦研制成功,会是一款可以称霸 Robotaxi 市场的 “巨无霸” 产品,也是禾赛一直以来希望挑战的极限。

然而,技术上强行挑战研发 Pandar160,是一件非常疯狂的事情。160 线产品看似是 40 线雷达的 4 倍线数,但对软硬件系统的压力指数增加:相比 40 线,每秒点数是 8 倍,水平分辨提升一倍,功耗、散热量增加数倍,抗干扰难度指数级上升……

从硬件产品开发周期看,Pandar160 也是一个几乎无法完成的任务。据悉,禾赛典型的新产品开发周期是这样的,从立项到第一批产品下线需要 12-18 个月,即使是早期原型也需要 6-9 个月,而这一次只有 3 个月,意味着来不及走完既定产品开发流程。

面对难题,禾赛 CTO 向少卿做出了一个大胆的决定,合并 Pandar160 研发和生产部门,成立战斗小组,研发和制造高度闭环,极大加速原型机的迭代速度。

图 | “巨无霸”Pandar160 与 Pandar64、Pandar128 的对比

几乎无法完成的任务,在禾赛的强力攻关下实现了。3 个月后,第一台 Pandar160 面世。

图 | Pandar160 历史点云

2019 年 1 月,第一批 Pandar160 抵达德国,接受最严苛的汽车传感器性能测试,测试结果显示,禾赛承诺的所有技术指标都满足了要求。德国合作伙伴称赞,这是令人惊叹的“中国速度”。

只因“不够优雅”,推迟发布

禾赛秘密研发 Pandar160 成功的消息不胫而走,很多已上量 Pandar40P/Pandar64 的客户都希望能全线升级到 Pandar160。

彼时市场认为国内外厂商发布的 128 线有各种技术上的硬伤,难以上量使用。理论上,禾赛如果把 Pandar160 推向市场,一定可以迅速风靡。

“不行,Pandar160 不适合产品化,它不够优雅。”向少卿给跃跃欲试的销售团队泼了一盆冷水。“Pandar160 是市面上性能最好的激光雷达,但开发周期太紧张,本质还是上一代技术的暴力堆叠,而没有来得及注入我们储备的新一代技术。这样的产品即使短时间内可以领先市场,但最终给客户带来的是更糟糕的体验。”他用手机来打比方,很多中低端手机都用了 4800 万像素的摄像头,而主流 iPhone 用的却还是 1200 万像素,因为它足够稳定,可以提供更优的体验。“线数”这种显性指标能够体现其价值的必要前提是基于一个稳定可靠的产品,而这部分是隐性的。盲目追求显性的技术指标,而不去关注产品的成熟度和可靠性,赢取的是短期的订单,失去的是长期的用户体验和产品口碑。

禾赛顶住了订单诱惑,坚持做正确的事情,而不是容易的事情。

这一次 Pandar128 跟随禾赛自己的目标,设计之初目标就非常明确,全力打造一款满足自动驾驶主雷达功能痛点,并达到车规和量产要求的旗舰激光雷达,成为自动驾驶激光雷达的 “机皇”。

图 | 禾赛科技最新一代旗舰产品 Pandar128

如今纵观市场,Pandar128 是目前市场上可买到的唯一一款 10Hz 对应水平角分辨率做到 0.1° 的 360 度环视激光雷达,也是唯一一款单回波最大点频超过 3.4M 点 / 秒的 360 度环视激光雷达,超过第二名 40% 之多。

图 | Pandar128 产品图

按照越来越多 Robotaxi 客户对主雷达测距不小于 200 米、单回波下点频不低于 3M 点 / 秒的硬需求,Pandar128 也是目前市面上唯一一款同时满足这两个核心指标的主雷达。

相比 Pandar64,Pandar128 要实现双倍线数,三倍点频。因此相应把体积做大一倍以上似乎是一件想当然的事情,不仅友商如此,甚至包括禾赛 Pandar160 也是一个“巨无霸”。这个时候,CTO 又冒出一个想法:能不能通过新一代的底层激光收发技术,在实现所有技术指标的同时,体积基本保持不变呢?所有人都觉得他疯了。但禾赛的传统是,当 CTO 问能不能的时候,他心里已经有了明确答案,能。

图 | Pandar128 和其他 128 线机械雷达体积、重量对比

这是一个非常关键的决定,因为对于车规级量产项目而言,如果新一代传感器的外型保持不变,意味着绝大多数已定型的模具就可以通用,这会大幅减少验证周期和成本,让升级传感器变成了可能。

Pandar128 的研发注定要经历漫长的开发和验证流程,在经历了长达 18 个月的攻关后,9 月 1 日,Pandar128 上市了。

自 2016 年以来,禾赛致力于开发“无人车的眼睛”,在自动驾驶、干线物流、低速物流、高精度地图、机器人和工业自动化,智慧城市和安防等各个领域斩获市场,并在技术难度最大的自动驾驶激光雷达市场,占领了超过 50% 的市场份额,同时有 60% 的产品出口欧美。

如今,Pandar128 究竟会有何种表现,需要市场用订单来投票。

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