速腾聚创：感知融合背景下激光雷达的规模化应用之路.pdf

本文主要介绍了激光雷达公司RoboSense（速腾聚创）的产品规划、研发方向、生产制造以及其在自动驾驶感知系统中的应用。文章指出，多传感器融合是保障自动驾驶安全的关键，而激光雷达作为其中的重要组成部分，需要实现规模化量产以满足自动驾驶测试和落地的需求。RoboSense CopyRight精密仪器时代：车载激光雷达「上半场」满足客户多元场景应用探索需求RoboTaxi | RoboTruck |专业机器人RS-Ruby Plus机械式性能“天花板”全新旗舰级128线激光雷达RS-Ruby面向L4+自动驾驶的128线激光雷达RS-Helios新一代定制化多线激光雷达系列RS-LiDAR-16国内首款规模化量产的16线激光雷达RS-Bpearl360°×90°超广视场角，近距离补盲激光雷达实现国产化替代自动驾驶前期·研发/测试/验证需求1：激光雷达性能，要满足自动驾驶在探索应用边界的研发需求需求2：激光雷达产能，要跟上自动驾驶测试车队的搭建和落地速度产品矩阵RoboSense CopyRight机械式激光雷达无法适应车载前装要求性能集成度可靠性可制造性成本自动驾驶客户需求机械式激光雷达规格车载前装客户需求内部零部件＞1000器件数量多，要跟上自动驾驶测试车队的搭建和落地速度产品矩阵RoboSense CopyRight机械式激光雷达无法适应车载前装要求性能集成度可靠性可制造性成本自动驾驶客户需求机械式激光雷达规格车载前装客户需求内部零部件＞1000器件数量多，产品体积大，集成度低，无法完美贴合车辆造型生产工时~100h产品结构复杂，生产链长工序繁杂且直通率低威力十足 价格昂贵激光雷达迎来全面升级集成度 可制造性 可靠性 ······从精密仪器走进前装量产——车规级量产激光雷达的必经之路RoboSense CopyRight从精密仪器走进规模量产极致设计 + 均衡系统RoboSense CopyRight二维扫描技术，当下的最优解和最难解2D扫描：转镜+振镜方案2D扫描：棱镜方案2D扫描：芯片化扫描方案二维芯片扫描需要什么样的振镜口径足够大更多的接收返回的光能量，能够提升测距性能摆角足够大让单一扫描器件能够覆盖足够大的视场角范围抗冲击性足够好能够抵御恶劣工况下的机械冲击及振动，保证产品稳定工作高度集成化垂直方向不再有器件堆叠，极大减少器件数量，产品架构极致简化。整机体积大幅变小；后端数据处理资源减少，系统极致均衡；扫描模式灵活扫描方式不再受制于硬件架构，通过电控方式进行调节，把元器件的性能发挥到极致，颠覆传统机械式激光雷达“线束”的概念Θ：转角Β：尺寸系数T：驱动力矩 G：剪切模量l,h,b：扫描轴长度、厚度、宽度RoboSense CopyRight革命性的芯片化扫描方案020406080100120140发射系统器件数量 接收系统器件数量 光机系统器件数量 后段信号处理通道数量 数据处理单元资源1000倍电磁式MEMS振镜是基于洛伦兹力驱动原理，相比于静电式MEMS振镜，驱动力矩提升1000倍以上。20倍电磁式MEMS振镜因驱动力优势，能够做到更加坚固粗壮的结构，充分满足抗冲击性能要求。4倍电磁式MEMS振镜因驱动力优势，能够做到更大的驱动角度及更快的扫描频率，机械性能相比于静电式MEMS振镜提升4倍以上驱动力矩 抗冲击能力 驱动性能极致的扫描器件，带来极致的激光雷达产品架构RoboSense CopyRight革命性的光学模组设计关键技术-12D MEMS振镜业内孔径最大，电磁式原理驱动，最大25°×25°的机械扫描角，满足AEC-Q100规格要求；极大地简化了激光雷达内部结构，令RS-LiDAR-M系列在满足性能的同时做到业内尺寸最小，而独特的「凝视」功能能够更灵活地支持未来高阶自动驾驶功能。关键技术-2模块化光学模组在单一模组内集成光学镜头、发射模块和接收模块的标准化模块；既可以支持大规模生产，又可以支持光学模组的Pin-to-Pin无缝升级。在多通道耦合的光机架构之下，RS-LiDAR-M系列激光雷达成为业内使用发射器件和接收器件最少的产品。成就业内唯一一个可以实现连续迭代的激光雷达产品RS-LiDAR-M1 RS-LiDAR-M2 RS-LiDAR-M3 ···RS-LiDAR-MN扫描角度25° x 25°整机收发器件降低25倍机械扫描频率>700Hz相比于电机+轴承的方案，更加容易实现高频扫描振镜孔径>7mm相比于同类产品测距性能提升超过50%MTTF>100000h充分满足功能安全指标，保证产品失效率在可控范围内抗冲击能力>1000g能够充分满足激光雷达工况下的可靠性要求结构强度50倍当前业内最高结构强度，是竞品标杆的50倍唯一通过AEC-Q100验证的车载激光雷达MEMS模组RoboSense CopyRight跨时代的激光雷达产品RS