自動(dòng)駕駛傳感器市場(chǎng)大起底

　　不同類(lèi)型激光雷達的功能及應用場(chǎng)景

　　三維激光雷達逐漸發(fā)展為自動(dòng)駕駛的標配。三維激光雷達功能強大，是無(wú)人駕駛的最佳解決方案，從最早的谷歌豆莢車(chē)到層出不窮的車(chē)企測試案例，激光雷達已經(jīng)逐漸發(fā)展為標配。不難發(fā)現，隨著(zhù)企業(yè)自動(dòng)駕駛方案的選擇和規劃，車(chē)用激光雷達的商業(yè)化正悄然發(fā)生。

　　Velodyne 64 線(xiàn)激光雷達成為無(wú)人駕駛的標志性特征。 2012 年 5 月，谷歌改裝版豐田普銳斯自動(dòng)駕駛汽車(chē)在內華達州上路測試，出場(chǎng)時(shí)頭頂轉個(gè)不停的 Velodyne 64 線(xiàn)，很快就成了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的標志性特征。與此同時(shí)，谷歌對外宣布項目研究目標——實(shí)現無(wú)人駕駛并且量產(chǎn)。從正面看，拆解后的 Velodyne 64 線(xiàn)整個(gè)激光收發(fā)器可以視為上下兩部分，每部分都有三個(gè)并排透鏡，兩側透鏡是激光發(fā)射處，中間是接收處。轉到產(chǎn)品背后會(huì )發(fā)現，兩側凸鏡后各有 16 個(gè)一組的二極管，中間透鏡對應 32 個(gè)接收器，可以把光信號變成電信號。

　　在保證質(zhì)量的前提下，成本的降低將反推智能駕駛的產(chǎn)業(yè)進(jìn)程。 激光雷達憑借其超高精準度，被認為是無(wú)人駕駛的必然選擇; 2016 年以來(lái)，激光雷達巨頭 Velodyne 與 Quanergy紛紛表態(tài)未來(lái)其激光雷達成本將大幅度降低，以此來(lái)滿(mǎn)足無(wú)人駕駛汽車(chē)量產(chǎn)的需要。

　　Velodyne 車(chē)用激光雷達產(chǎn)品未來(lái)有望將成本控制在 200 美元以?xún)?。Velodyne 的激光雷達輸出的是原始數據，需要經(jīng)過(guò)二次處理，以 64 線(xiàn)激光雷達，每秒的點(diǎn)云數據量是 130 萬(wàn)，這需要桌面級顯卡支持才能流暢工作。而桌面級顯卡字眼需要昂貴的顯存和散熱設計，而且價(jià)格昂貴，高達 7 萬(wàn)美元。

　　2016 年 1 月， CES 期間 Velodyne 與福特揭曉了最新產(chǎn)品 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto，范圍為 200 米，可以滿(mǎn)足車(chē)企 ADAS 和全自動(dòng)駕駛需要。目前供給車(chē)企的 Pack1.5 投放壽命為 6-8 個(gè)月，車(chē)企測試后 Velodyne 會(huì )根據反饋重新調整設計。明年初推近改良后的 pack2.0 進(jìn)行第二輪測試，在 18 年初或年中推出 pack3.0 作為正式商用版本。公司對這款產(chǎn)品 2020年目標產(chǎn)量定價(jià)為每個(gè) 500 美元， 2025 年將成本控制在 200 美元以?xún)取?/p>

　　Quanergy 激光雷達量產(chǎn)后售價(jià)有望接近 100 美元。Quanergy 在今年 CES 展出了一款固態(tài)激光雷達 S3 約為一盒名片大小，而且單個(gè)售價(jià)初步定在 250 美元左右，其展臺工作人員表示上量生產(chǎn)后有可能 100 美元搞定。未來(lái)幾年里，小型專(zhuān)用激光雷達將會(huì )在汽車(chē)行業(yè)爭奪市場(chǎng)。

　　(1)激光雷達三大廠(chǎng)商

　　無(wú)人駕駛給激光雷達民用開(kāi)拓了全新的市場(chǎng)，而激光雷達的核心技術(shù)主要掌握在Velodyne、 Ibeo 和 Quanergy 三家企業(yè)手中。

　　三家激光雷達生產(chǎn)企業(yè)的主要產(chǎn)品對比

　　1)Velodyne：并不提供算法產(chǎn)品，而是向車(chē)企輸出激光雷達原始數據。 Velodyne 是一家硅谷公司，在參加了兩屆 DARPA 無(wú)人駕駛汽車(chē)挑戰賽后，于 2007 年開(kāi)始專(zhuān)注研究激光雷達，用一款 Velodyne 64 線(xiàn)激光雷達產(chǎn)品進(jìn)入 360° 高性能激光雷達領(lǐng)域。于是就有了2011 年谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)在灣區測試時(shí)，吸引人們目光的“大花盆”。

　　Velodyne 目前已經(jīng)量產(chǎn)銷(xiāo)售的激光雷達有三款，分別是 HDL-64E(64 線(xiàn) )、

　　HDL-32E(32 線(xiàn))、 VLP-16(16 線(xiàn))。除了谷歌、百度、 Uber 等無(wú)人駕駛汽車(chē)使用 64線(xiàn)產(chǎn)品，一些車(chē)企在車(chē)上使用 32 線(xiàn)和 16 線(xiàn)產(chǎn)品測試。例如 2016 年 1 月 CES 上，福特就展示了安裝 velodyne HDL-32 的混動(dòng)版蒙迪歐自動(dòng)駕駛研究車(chē)。荷蘭 NAVYA的兩部全自動(dòng)駕駛 ARMA 公交穿梭車(chē)測試了 VLP-16 和 HDL-32，最后選用了 32 線(xiàn)。

　　為了滿(mǎn)足車(chē)企把激光雷達隱蔽安裝到車(chē)身的要求， Velodyne 帶來(lái)了一款專(zhuān)為車(chē)企設計的小體積激光雷達。 32 線(xiàn)產(chǎn)品的體積過(guò)大，小體積 16 線(xiàn)產(chǎn)品線(xiàn)數不足，采集的信息顆粒粗糙，對軟件運算端負擔太大。因此 1 月借由福特公布的 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto，線(xiàn)數增加到 32 線(xiàn)，但是體積和原 16 線(xiàn)一致。

　　Velodyne32 線(xiàn)新款固態(tài)混合超級冰球傳感范圍為 200 米，可以滿(mǎn)足車(chē)企 ADAS 和全自動(dòng)駕駛需要， 2025 年成本將控制在 200 美元以?xún)?。目前供給車(chē)企的 Pack1.5 投放壽命為 6-8 個(gè)月，車(chē)企測試后 Velodyne 會(huì )根據反饋重新調整設計。明年初推出改良后的 pack2.0 進(jìn)行第二輪測試，在 2018 年初或年中推出 pack3.0 作為正式商用版本。公司對這款產(chǎn)品 2020 年目標量產(chǎn)定價(jià)為每個(gè) 500 美元， 2025 年將成本控制在 200美元以?xún)取?/p>

　　2) Ibeo：與 Velodyne 不同， Ibeo 的產(chǎn)品包括了硬件和軟件在內的整套解決方案。 成立于 1998 年的公司， 2000 年被傳感器制造商 Sick AG 收購。 2000 年至 2008 年研發(fā)了激光掃描技術(shù)、并且開(kāi)始了若干自動(dòng)駕駛項目的嘗試。公司和歐洲委員會(huì )共同研發(fā)了十字路口安全的駕駛輔助產(chǎn)品，在全球范圍售賣(mài)。 2009 年公司脫離 Sick AG 獨立， 2010 年和法雷奧合作開(kāi)始量產(chǎn)可用于汽車(chē)的產(chǎn)品 ScaLa。

　　目前已有的 Ibeo 全自動(dòng)駕駛測試車(chē)上，常用的多點(diǎn)布局組合是 miniLUX 和 LUX 兩款產(chǎn)品。

　　LUX 有 4 線(xiàn)和 8 線(xiàn)兩款， 8 線(xiàn)在垂直方向增加了 4 條激光光束，獲得信息較 4 線(xiàn)產(chǎn)品更加豐富。兩款產(chǎn)品可以用在高速公路自動(dòng)駕駛和城市自動(dòng)駕駛，功能上可用于 ACC和行人檢測，利用多回聲技術(shù)適應不同天氣的需要，繪制車(chē)輛周?chē)?360° 的環(huán)境圖景。

　　miniLUX 主要用來(lái)檢測車(chē)側和車(chē)后障礙。用于車(chē)輛側面時(shí)，主要可以在轉向時(shí)用作側面保護，車(chē)道變更時(shí)的盲點(diǎn)監測，以及復雜的自動(dòng)停車(chē)。用于車(chē)后，可以作為全 3D泊車(chē)支持和車(chē)尾傳感器。

　　Ibeo 已經(jīng)成熟的產(chǎn)品 ScaLa B2 是與法雷奧合作的一款 4 線(xiàn)激光雷達，一般用于汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)的核心檢測傳感器。去年搭載法雷奧 Cruise4U 系統的半自動(dòng)駕駛汽車(chē)完成了環(huán)法路試。車(chē)上就搭載了與 Ibeo 合作量產(chǎn)的 ScaLa， ScaLa 被嵌入了這輛大眾車(chē)的前臉保險杠，用來(lái)取代毫米波雷達做 AEB(自動(dòng)剎車(chē)系統)中的測距模塊。

　　3) Quanergy：激光雷達領(lǐng)域的新晉創(chuàng )業(yè)公司。 2014 年 5 月，獲得來(lái)自三星電子風(fēng)險投資，特斯拉創(chuàng )始人及清華企業(yè)家協(xié)會(huì )天使基金的種子投資。 2014 年 12 月，完成 3000 萬(wàn)美元的 A 輪融資。 2015 年 Quanergy 得到了德?tīng)柛５膽鹇酝顿Y。德?tīng)柛Ｊ召徚?Quanergy部分股權，兩家公司的工程師正在努力研發(fā) Lidar 系統。 Quanergy 負責技術(shù)開(kāi)發(fā)，德?tīng)柛Ｓ锌赡茇撠煯a(chǎn)生。

　　2014 年 9 月第一款產(chǎn)品 M8-1 投入使用，已經(jīng)應用在奔馳，現代等公司的實(shí)驗車(chē)型上面，在路試過(guò)程中為軟件模塊積累經(jīng)驗。當時(shí) M8-1 的單個(gè)標價(jià)是 1，000 美元。為了覆蓋車(chē)身周?chē)娜繀^域，用于展示的奔馳車(chē)一共安裝了 3 個(gè)樣品，兩個(gè)位于車(chē)頂，一個(gè)位于車(chē)頭前方。