自動(dòng)駕駛傳感器市場(chǎng)大起底

　　不同類(lèi)型激光雷達(dá)的功能及應(yīng)用場(chǎng)景

　　三維激光雷達(dá)逐漸發(fā)展為自動(dòng)駕駛的標(biāo)配。三維激光雷達(dá)功能強(qiáng)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(cè)試案例，激光雷達(dá)已經(jīng)逐漸發(fā)展為標(biāo)配。不難發(fā)現(xiàn)，隨著企業(yè)自動(dòng)駕駛方案的選擇和規(guī)劃，車(chē)用激光雷達(dá)的商業(yè)化正悄然發(fā)生。

　　Velodyne 64 線激光雷達(dá)成為無(wú)人駕駛的標(biāo)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(nèi)華達(dá)州上路測(cè)試，出場(chǎng)時(shí)頭頂轉(zhuǎn)個(gè)不停的 Velodyne 64 線，很快就成了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的標(biāo)志性特征。與此同時(shí)，谷歌對(duì)外宣布項(xiàng)目研究目標(biāo)——實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛并且量產(chǎn)。從正面看，拆解后的 Velodyne 64 線整個(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(cè)透鏡是激光發(fā)射處，中間是接收處。轉(zhuǎn)到產(chǎn)品背后會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)凸鏡后各有 16 個(gè)一組的二極管，中間透鏡對(duì)應(yīng) 32 個(gè)接收器，可以把光信號(hào)變成電信號(hào)。

　　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(dá)憑借其超高精準(zhǔn)度，被認(rèn)為是無(wú)人駕駛的必然選擇; 2016 年以來(lái)，激光雷達(dá)巨頭 Velodyne 與 Quanergy紛紛表態(tài)未來(lái)其激光雷達(dá)成本將大幅度降低，以此來(lái)滿足無(wú)人駕駛汽車(chē)量產(chǎn)的需要。

　　Velodyne 車(chē)用激光雷達(dá)產(chǎn)品未來(lái)有望將成本控制在 200 美元以內(nèi)。Velodyne 的激光雷達(dá)輸出的是原始數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過(guò)二次處理，以 64 線激光雷達(dá)，每秒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量是 130 萬(wàn)，這需要桌面級(jí)顯卡支持才能流暢工作。而桌面級(jí)顯卡字眼需要昂貴的顯存和散熱設(shè)計(jì)，而且價(jià)格昂貴，高達(dá) 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(cè)試后 Velodyne 會(huì)根據(jù)反饋重新調(diào)整設(shè)計(jì)。明年初推近改良后的 pack2.0 進(jìn)行第二輪測(cè)試，在 18 年初或年中推出 pack3.0 作為正式商用版本。公司對(duì)這款產(chǎn)品 2020年目標(biāo)產(chǎn)量定價(jià)為每個(gè) 500 美元， 2025 年將成本控制在 200 美元以內(nèi)。

　　Quanergy 激光雷達(dá)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(dá) 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(tái)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(dá)將會(huì)在汽車(chē)行業(yè)爭(zhēng)奪市場(chǎng)。

　　(1)激光雷達(dá)三大廠商

　　無(wú)人駕駛給激光雷達(dá)民用開(kāi)拓了全新的市場(chǎng)，而激光雷達(dá)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(dá)生產(chǎn)企業(yè)的主要產(chǎn)品對(duì)比

　　1)Velodyne：并不提供算法產(chǎn)品，而是向車(chē)企輸出激光雷達(dá)原始數(shù)據(jù)。 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(zhàn)賽后，于 2007 年開(kāi)始專(zhuān)注研究激光雷達(dá)，用一款 Velodyne 64 線激光雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)入 360° 高性能激光雷達(dá)領(lǐng)域。于是就有了2011 年谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)在灣區(qū)測(cè)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(dá)有三款，分別是 HDL-64E(64 線 )、

　　HDL-32E(32 線)、 VLP-16(16 線)。除了谷歌、百度、 Uber 等無(wú)人駕駛汽車(chē)使用 64線產(chǎn)品，一些車(chē)企在車(chē)上使用 32 線和 16 線產(chǎn)品測(cè)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(cè)試了 VLP-16 和 HDL-32，最后選用了 32 線。

　　為了滿足車(chē)企把激光雷達(dá)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(shè)計(jì)的小體積激光雷達(dá)。 32 線產(chǎn)品的體積過(guò)大，小體積 16 線產(chǎn)品線數(shù)不足，采集的信息顆粒粗糙，對(duì)軟件運(yùn)算端負(fù)擔(dān)太大。因此 1 月借由福特公布的 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto，線數(shù)增加到 32 線，但是體積和原 16 線一致。

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

　　2) Ibeo：與 Velodyne 不同， Ibeo 的產(chǎn)品包括了硬件和軟件在內(nèi)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(gòu)。 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(xiàng)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(dú)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(cè)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 線和 8 線兩款， 8 線在垂直方向增加了 4 條激光光束，獲得信息較 4 線產(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(cè)，利用多回聲技術(shù)適應(yīng)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(cè)車(chē)側(cè)和車(chē)后障礙。用于車(chē)輛側(cè)面時(shí)，主要可以在轉(zhuǎn)向時(shí)用作側(cè)面保護(hù)，車(chē)道變更時(shí)的盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)，以及復(fù)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 線激光雷達(dá)，一般用于汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)的核心檢測(cè)傳感器。去年搭載法雷奧 Cruise4U 系統(tǒng)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(xiǎn)杠，用來(lái)取代毫米波雷達(dá)做 AEB(自動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng))中的測(cè)距模塊。

　　3) Quanergy：激光雷達(dá)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(xiǎn)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?zhàn)略投資。德?tīng)柛Ｊ召?gòu)了 Quanergy部分股權(quán)，兩家公司的工程師正在努力研發(fā) Lidar 系統(tǒng)。 Quanergy 負(fù)責(zé)技術(shù)開(kāi)發(fā)，德?tīng)柛Ｓ锌赡茇?fù)責(zé)產(chǎn)生。

　　2014 年 9 月第一款產(chǎn)品 M8-1 投入使用，已經(jīng)應(yīng)用在奔馳，現(xiàn)代等公司的實(shí)驗(yàn)車(chē)型上面，在路試過(guò)程中為軟件模塊積累經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)時(shí) M8-1 的單個(gè)標(biāo)價(jià)是 1，000 美元。為了覆蓋車(chē)身周?chē)娜繀^(qū)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。