Depuis le début de cette année, l'actualité duindustrie du lidarest plus ou moins étroitement lié à un mot, c'est-à-dire "monter dans la voiture".
Sur le marché des capitaux, depuis le quatrième trimestre de l'année dernière jusqu'à aujourd'hui, septsociétés lidaront été cotées à la bourse américaine.
De la reconnaissance de l'industrie à la recherche de capitaux,Lidarest devenu incontournable pour les constructeurs automobiles pour déployer la conduite autonome. Cependant, quelles sont les difficultés pour monter dans le bus ? Dans quelle direction évolue la voie technologique ? Le futur modèle de concurrence sur le marché se disputera-t-il entre une centaine d'écoles de pensée, ou les plus forts resteront-ils forts ? Avant de juger si le moment propice pour l'embarquement Lidar est venu, autant résoudre le mystère qui se cache derrière.
01 Qui est derrière ?
Dans le contexte d'évolution rapide des voitures intelligentes, la production de masse de lidar est directement liée aux deux extrémités de l'offre et de la demande.
Du côté de la demande, la voie de la technologie de perception de la conduite autonome de haut niveau se dégage progressivement : bien que la question de savoir "si le lidar est nécessaire pour la conduite autonome" ait rencontré de nombreux litiges, d'ici 2021, après de nombreuses années d'essais et de collecte de données, il sera à un niveau élevé au-dessus de L4. Sur la technologie de perception de la conduite autonome, divers acteurs sont parvenus à un consensus : le Lidar est actuellement une configuration auxiliaire importante pour la conduite assistée L2+, et est une configuration de perception nécessaire pour la conduite autonome avancée L4.
« L'embarquement Lidar, dans la première dimension, consiste à améliorer la fonction ADAS et à briser le goulot d'étranglement de la conduite autonome L3, mais la dimension plus profonde réside dans la collecte de données basée sur le système Lidar », a déclaré le PDG de Liangdao Intelligent, Ju Xueming. En tant que l'un des premiers "prédicateurs" du lidar, Ju Xueming a personnellement fait l'expérience du bourgeonnement et du développement du marché national du lidar.
Il en va de même pour la collecte de données. L'erreur de distance de la caméra est généralement d'environ 10 % et l'erreur de 100 mètres est proche de 10 mètres. Étant donné que l'erreur de qualité des données est trop importante, il est difficile de poursuivre l'apprentissage ultérieur de l'algorithme basé sur les données. De l'avis de Ju Xueming, en raison de sa précision de télémétrie, le lidar peut collecter d'énormes quantités de données environnementales après être monté dans la voiture à grande échelle. Ces données précises auront une grande valeur pour l'entraînement à la perception et l'entraînement aux fonctions de conduite automatique. C'est pourquoi Tesla, comme un constructeur automobile qui insiste pour ne pas utiliser le lidar pour participer au programme de conduite autonome, porte toujours le lidar sur la voiture pendant la phase de recherche et développement, qui est utilisé pour collecter des données afin d'obtenir des valeurs de vérité de haute qualité. pour former des algorithmes de vision.
Du côté de l'offre, le coût du lidar a chuté rapidement pour accélérer la pénétration.
Les premiers lidars mécaniques utilisés sur Robotaxi, en prenant Velodyne comme exemple, le lidar mécanique à 64 lignes coûtait 80 000 dollars américains et le lidar mécanique à 32 lignes coûtait 20 000 dollars américains. Le premier radar laser SCALA qui répond à la réglementation automobile, le prix de la première génération a également atteint le niveau de 20 000 dollars américains. Par conséquent, les clients qui utilisent actuellement SCALA dans les voitures produites en série, qu'il s'agisse d'Audi A8 ou de Mercedes-Benz Classe S, sont tous des voitures de luxe de classe million, et ils ont une tolérance de prix élevée. Ces grands nombres de voitures particulières payées par les consommateurs finaux sont évidemment beaucoup plus sensibles au prix.
Il est entendu que dans le système de conduite autonome L4, le prix d'achat du lidar peut éventuellement atteindre moins de 1 000 USD ; dans le système de conduite autonome L2+, le prix cible à long terme du lidar peut atteindre moins de 500 USD.
Partie du système de tarification des fournisseurs lidar, organisé à partir du réseau
Après l'entrée en 2020, les lidars semi-solides et à semi-conducteurs remplaceront progressivement les radars mécaniques. Le coût et le volume des lidars ont été considérablement réduits, passant directement de dizaines de milliers de dollars américains à la fourchette de 1 000 dollars américains, se rapprochant progressivement du prix que les constructeurs automobiles peuvent accepter.
Le PDG de [Surestar], Zhang Zhiwu, a souligné que le fait que la vitesse de production de masse du lidar de qualité automobile et la vitesse de réduction des prix du matériel puissent être plus rapides que le progrès technologique des autres solutions deviendra une garantie importante pour ses perspectives de marché futures. En tant que première entreprise nationale de lidar, Surestar a lancé le premier lidar monté sur véhicule en Chine en 2007, qui a également été témoin des changements de prix du lidar. Avec l'augmentation de la capacité de chargement et l'amélioration technologique, la réduction rapide des coûts d'installation est devenue une autre raison clé pour stimuler la production de masse de lidar. "Si le prix d'un radar à ondes millimétriques est abaissé à l'avenir, les constructeurs automobiles n'auront pas à se soucier de l'opportunité d'installer plus de lidars."
02 Pourquoi est-il difficile de monter sur la voiture en production de masse ?
Sur la voie de la promotion de l'avancement de la technologie de conduite autonome, il y a eu deux choix de voie différents : l'un est représenté par des sociétés Internet et adopte un mode subversif pour entrer directement dans la conduite autonome L4 ; l'autre est représenté par les OEM, avec Progressivement, choisissez la voie de développement progressive du niveau L1-L5.
En tant que capteur central des solutions de perception de conduite autonome de haut niveau, les solutions de technologie lidar sont principalement utilisées dans des scénarios de démonstration tels que Robotaxi et la distribution logistique sans pilote. Limité par les capacités d'atterrissage à grande échelle de ces scénarios, il en est resté au stade de l'application à petite échelle. Ces dernières années, parallèlement à la pression exercée sur les constructeurs automobiles traditionnels par les nouveaux constructeurs automobiles et les sociétés Internet, la demande des équipementiers en matière de transformation et de mise à niveau intelligentes des voitures n'a cessé d'augmenter. En tant que composant de détection important de la conduite autonome, le lidar a été affecté par de plus en plus d'OEM. Privilégié par l'usine, il a commencé à s'infiltrer dans les modèles produits par des vecteurs.
Outre le coût onéreux du lidar, au niveau technique, quelle est la difficulté à produire en masse du lidar ?
Dans une interview avec Zhihuige, Ju Xueming a souligné : Pour les équipementiers, la production de masse de lidar est un projet compliqué et systématique, qui prend souvent plus de 2 ans. Afin d'assurer une production de masse dans les délais et les coûts économiques les plus contrôlables, l'OEM a besoin non seulement du fournisseur de matériel lidar, mais également des capacités de la solution système pour le développement de fonctions de production de masse, la vérification des tests, etc., et le laser doit être entièrement considéré. Les fournisseurs de radars ont de nombreux facteurs au niveau de la capacité de production de masse, du coût et de la vérification et de la mise à niveau des itérations de données.
Le matériel Lidar est requis: La nouvelle génération de Lidar évolue vers un développement à l'état solide et modulaire. Tout en complétant le développement du matériel, il doit être préparé pour les tests de matériel et la certification aux normes internationales qui doivent être passées avant l'embarquement.
Il doit y avoir un algorithme de perception basé sur le matériel: l'algorithme de perception est ici un algorithme de production de masse, qui doit être développé en fonction des différents environnements de conduite et des conditions routières, ainsi que des exigences de l'OEM, et doit répondre aux exigences de sécurité fonctionnelle.
Pour compléter la vérification du test de perception: pour collecter des données dans l'environnement réel, traitement hors ligne pour générer de vraies valeurs et évaluer les performances du capteur. La clé de la création d'un centre de données est de bien gérer et appliquer d'énormes quantités de données.
Faites attention à l'activation de la perception: La tendance actuelle dans l'industrie est que le matériel est d'abord produit avec la voiture et que le logiciel OTA est mis à niveau de manière itérative. Par conséquent, une fois que le matériel lidar est monté sur le véhicule, il s'appuie sur les données renvoyées pour effectuer une formation d'algorithme, une itération de fonction et des mises à niveau logicielles, et enfin former une boucle fermée de données volumineuses.
Résolvez ces problèmes, puis le lidar pourra être réellement utilisé et produit en série.
03 Il n'y a pas de réponse standard à la voie technique
Les discussions sur les itinéraires techniques sont un autre sujet d'intérêt dans l'industrie du lidar.
Lidar utilise la lumière laser émise et réfléchie par les obstacles pour détecter les obstacles. Dans ce processus, différentes technologies de base telles que l'émission d'ondes lumineuses, le fonctionnement du faisceau, la détection, la télémétrie et les méthodes de traitement des données se traduiront par des lidars avec des performances et des effets différents.
Dans le système photoélectrique actuel, la structure en forme de miroir du composant de balayage fait diverger le faisceau laser en plus de lumière, qui est également l'unité de coût la plus importante du lidar, ce qui affecte directement les performances. Les composants mécaniques, semi-solides et à semi-conducteurs que nous disons souvent sont classés en fonction du mouvement du module de balayage et du module émetteur-récepteur laser.
Comparaison des avantages et des inconvénients des différents types de mines laser, triés à partir du réseau
La mécanique est actuellement la voie la plus mature sur le plan technologique, et c'est aussi un schéma antérieur adopté par les entreprises de conduite autonome. Un lidar mécanique qui obtient un champ de vision de 360° en faisant tourner le module d'émission et de réception laser présente les caractéristiques d'une vitesse de balayage rapide et d'une forte capacité d'interférence anti-lumière. Cependant, dans le processus d'atterrissage proprement dit, le lidar mécanique a dû faire face à une série d'obstacles pendant longtemps.
Le PDG de Surestar, Zhang Zhiwu, a déclaré au frère Zhihui que la première chose à supporter est le coût. Le prix est trop élevé pour les constructeurs automobiles et les consommateurs ; et limitées par la durée de vie des pièces mécaniques, la fiabilité et la stabilité des lidars mécaniques sont également inépuisables. De plus, la grande taille, la difficulté de passer la réglementation automobile, la technologie compliquée et la faible efficacité de production sont autant de goulots d'étranglement pour la production de masse de lidar mécanique.
La plupart des modèles actuellement publiés ont choisi le lidar semi-solide. Le lidar Livos de Xiaopeng P5 appartient à la solution de prisme, tandis que l'Innovusion de Weilai ET7 et le lidar de la version Alpha S Huawei HI appartiennent à la solution de miroir rotatif. Les constructeurs automobiles adoptent principalement le semi-solide pour les raisons suivantes :
Comparé au lidar mécanique, le semi-solide est plus facile à réduire les coûts, et comparé au solide pur (OPA, Flash), la technologie est relativement mature et il est plus facile de parvenir à la commercialisation ;
La solution de miroir tournant est la première solution technique qui a passé la réglementation automobile, a un coût contrôlable, peut répondre aux exigences de performance des constructeurs automobiles et réalise un approvisionnement par lots ;
Le schéma de prisme a un plus grand nombre d'émetteurs laser, qui peuvent également atteindre une densité de nuages de points plus élevée et des distances de détection plus longues.
Parmi les modèles sortis avec lidar, les parcours choisis par les différentes marques sont également différents :
Bien sûr, il existe d'autres moyens. Great Wall Mocha a directement choisi le lidar à semi-conducteurs Flash fourni par Ibeo. Il y a des raisons de coût et de taille, ainsi que la prise en compte des exigences de performance. Différents produits sont basés sur différents scénarios et il existe souvent différents choix de produits matériels.
La voie technique choisie par le fournisseur de matériel lidar est principalement basée sur le jugement du développement technologique et la compréhension du produit. Du point de vue du peignage de matériel, chaque voie technique présente des avantages et des inconvénients, mais il existe une tendance relativement nette, qui consiste à fournir véritablement aux OEM des performances à coût élevé, une fiabilité fiable et des avantages en termes de prix. "Quant à savoir si la méthode de balayage est un flash ou un miroir rotatif ou un prisme, ce n'est en fait pas important, tant qu'il peut répondre aux réglementations automobiles pour résoudre les problèmes de performance et de coût du produit, cela suffira", a déclaré Zhang Zhiwu.
04 Une centaine d'écoles de pensée s'affrontent ou les forts sont toujours forts
Il n'est pas difficile de voir que sur la voie de la production de masse de lidar, les constructeurs automobiles ont besoin de plus que du matériel lidar disponible. Au niveau technique, les performances de détection, y compris le lidar à semi-conducteurs et les puces, logiciels et algorithmes correspondants, doivent être renforcées. Plus important encore, en plus du niveau d'innovation technologique, les modèles produits en série doivent tenir compte de manière globale de la stabilité et de la sécurité. Par conséquent, les normes et spécifications techniques doivent également être mises à l'ordre du jour. Fin 2020, la première norme nationale de lidar de véhicule "Vehicle Lidar Detection Method" sera approuvée. Le développement et la rapidité de ces travaux auront un impact important sur le développement technologique et l'application commerciale du lidar.
Le marché du lidar continuera-t-il à l'avenir à lutter contre une centaine d'écoles de pensée ?
De l'avis de Ju Xueming, cela dépend également des différentes exigences des scénarios d'application du lidar ; dans la même voiture, des produits aux performances différentes seront également sélectionnés en raison de positions de déploiement différentes ; dans le domaine du transport intelligent, vous pouvez également utiliser Lidar est installé au bout de la route pour fournir une perception du point de vue de Dieu. Par conséquent, il y a beaucoup d'espace de marché et d'opportunités. Deuxièmement, d'un point de vue produit, le développement du lidar est toujours en hausse et l'émergence de nouvelles technologies n'est pas exclue. "Donc, dans l'ensemble, pendant une longue période à l'avenir, la compétition Lidar sera toujours un état de discorde entre une centaine d'écoles de pensée."
"Cette piste est une puissance dure, s'appuyant sur la puissance du produit et la puissance du coût pour conduire deux roues, à la fin ne fera que rendre le fort toujours fort", Zhang Zhiwu a également donné sa propre réponse. "Si les performances ne répondent pas à la demande, il est impossible de gagner sur la piste lidar. De nombreux lidars sur le marché peuvent avoir de bonnes performances dans un aspect, comme une forte capacité de télémétrie ou une haute résolution, mais la fréquence de mise à jour en temps réel est pas assez, ou stabilité et fiabilité insuffisantes, et incapacité à monter sur la voiture, cela l'a empêchée d'être promue dans les grandes spécifications.Certaines entreprises utilisent des composants très coûteux, ou son processus ne peut pas atteindre la production de masse, et ne peut pas gagner.Finalement un groupe d'entreprises sera commercialisé.
La production de masse de véhicules lidar ne peut être réalisée par une seule entreprise. L'innovation collaborative dans la chaîne industrielle, la chaîne d'approvisionnement et la technologie est nécessaire, et davantage de fabricants doivent courir vers l'objectif de production de masse de véhicules.
Certaines personnes appellent 2021 la première année de production de masse de lidar. Du point de vue du nombre et de l'ampleur des produits, le lidar a en effet inauguré une période d'épidémie considérable. Cependant, il convient de noter que le matériel est plus facile à monter sur la voiture que les pièces traditionnelles d'origine, et la fonction consiste à monter sur la voiture pour mûrir, et il existe de nombreuses tâches liées au système, de difficiles à douces. Nous verrons plus de lidars sur plus de modèles l'année prochaine. Leurs fonctions sont-elles complètes ? La sécurité est-elle fiable ? Le prix est-il raisonnable ? Tout reste à tester.
Avant cela, Lidar a eu une route longue et tortueuse.
En d'autres termes, la production de masse de véhicules lidar ne peut être réalisée par une seule entreprise. L'innovation collaborative dans la chaîne industrielle, la chaîne d'approvisionnement et la technologie est nécessaire, et davantage de fabricants doivent courir vers l'objectif de production de masse de véhicules. Déjà en route.
05 Surestar est en route
Depuis le lancement de l'activité de voiture intelligente en réseau, Surestar a fait du développement de lidar à semi-conducteurs préinstallés et produits en série son objectif principal. Après avoir examiné de manière approfondie diverses voies techniques, il est considéré que la production de masse de lidar mécanique est difficile et que l'OPA est difficile à sortir de l'expérience. En laboratoire, les lasers à fibre sont plus adaptés à l'arpentage et à la cartographie des radars laser. Le Dr Zhang Zhiwu, PDG de Surestar, a déclaré : « Nous pouvons gagner beaucoup de temps en recherche et développement en ne touchant pas aux voies techniques qui présentent des défauts théoriques évidents, des plafonds de performances et des goulots d'étranglement de coûts.
Le lidar de jauge de voiture Surestar visait les objectifs suivants au début de la conception : l'un est bon marché ; l'autre est petit et exquis ; le troisième est une faible consommation d'énergie ; le quatrième est une forte adaptabilité environnementale; le cinquième est une grande fiabilité ; le sixième convient à la production de masse.
Partant de l'objectif, combiné aux exigences de la réglementation automobile, du coût, des scènes, etc., Surestar a finalement choisi la voie du micro galvanomètre. Après des années d'exploration et d'accumulation dans le domaine du lidar, Surestar a lancé le premier produit de la série C-Fans de lidar à miroir micro-rotatif auto-développé en 2017.
L'architecture de miroir micro-rotatif de la série de produits C-Fans est "unique". Il est le premier à miniaturiser et solidifier le module d'émission et de réception laser et le module de traitement du signal du lidar. Il utilise un micro-moteur pour entraîner le miroir polygonal à numériser, ce qui permet de tirer pleinement parti des avantages de la voie de la technologie du miroir micro-rotatif. Sur cette base, un lidar à semi-conducteurs monté à l'avant à faible coût basé sur la technologie des semi-conducteurs a été créé.
Cela découle des défis répétés de Surestar dans la structure optique-mécanique, la transmission et la réception laser, le traitement du signal, la technologie de fabrication, la puce, la lumière et la petite taille, etc., ce qui en fait un grand champ de vision, une longue plage de mesure, une haute résolution, une faible cost car-gauge lidar Devenir réalité.
C-Fans-256
Il n'y a pas longtemps, Surestar a officiellement lancé le lidar à semi-conducteurs ultra-haute résolution C-Fans-256, qui est non seulement d'excellentes performances, une haute fiabilité, une faible consommation d'énergie, mais aussi un produit lidar au niveau de la voiture qui est n'est plus cher. .
C-Fans-256 a une résolution de 0,1°x0,1°, qui peut capturer avec précision les véhicules et les piétons à une distance de 200 m. Avec son champ de vision de balayage omnidirectionnel, il peut facilement réaliser une surveillance de zone à grande échelle et à longue distance. Il offre un large champ de vision dans les scènes difficiles telles que les virages à gauche non protégés, etc., afin de prendre en charge les véhicules ou les piétons sur la droite.
La fréquence d'images ultra-élevée du niveau de la caméra de sport permet à C-Fans-256 d'avoir un champ de vision puissant et des capacités de capture d'événements anormaux, qu'il s'agisse de détecter des obstacles, ou dans des sondes fantômes, fusionnant à grande vitesse dans la route principale, Freinage soudain à grande vitesse et autres conduites automatiques Il offre d'excellentes performances dans les scènes difficiles et convient mieux aux environnements de conduite réels à grande vitesse, dynamiques et complexes. Dans le même temps, C-Fans-256 réalise une reconnaissance claire des lignes de voie par tous les temps grâce à sa résolution en niveaux de gris de 8 bits, ce qui améliore considérablement la capacité de perception par tous les temps du système de conduite sans pilote.
À l'heure actuelle, les produits de la série C-Fans ont passé avec succès la norme IATF 16949 (système de certification de gestion de la qualité pour l'industrie automobile) et ont effectué une série de tests de fiabilité des jauges de voiture selon la norme ISO 16750. Parmi eux, C-Fans32 est actuellement le seul produit lidar à avoir passé la certification « à sécurité intrinsèque » ; C-Fans-256 atteint une faible consommation d'énergie inférieure à 16 W et a passé la norme ISO 16750, un total de 9 catégories et un total de 31 tests. sexe. Les réalisations de ces deux produits ont vérifié la contribution des puces autonomes de Surestar en termes de faible consommation d'énergie, de faible courant de démarrage et de faible production de chaleur, garantissant le fonctionnement en toute sécurité des robots et des véhicules sans pilote dans des environnements inflammables et explosifs tels que les mines de charbon. sexe.
Les avantages en termes de performances et de coûts du lidar C-Fans découlent de la force technique de base de Surestar. Jusqu'à présent, Surestar a réalisé avec succès la puce du module central de traitement du signal radar laser et a développé indépendamment 24 puces dans 5 catégories, réalisant un contrôle indépendant complet des composants centraux.(www.isurestar.net)