自動駕駛傳感器市場大起底

　　不同類型激光雷達(dá)的功能及應(yīng)用場景

　　三維激光雷達(dá)逐漸發(fā)展為自動駕駛的標(biāo)配。三維激光雷達(dá)功能強大，是無人駕駛的最佳解決方案，從最早的谷歌豆莢車到層出不窮的車企測試案例，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)自動駕駛方案的選擇和規(guī)劃，車用激光雷達(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駕駛汽車在內(nèi)華達(dá)州上路測試，出場時頭頂轉(zhuǎn)個不停的 Velodyne 64 線，很快就成了自動駕駛汽車的標(biāo)志性特征。與此同時，谷歌對外宣布項目研究目標(biāo)——實現(xiàn)無人駕駛并且量產(chǎn)。從正面看，拆解后的 Velodyne 64 線整個激光收發(fā)器可以視為上下兩部分，每部分都有三個并排透鏡，兩側(cè)透鏡是激光發(fā)射處，中間是接收處。轉(zhuǎn)到產(chǎn)品背后會發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)凸鏡后各有 16 個一組的二極管，中間透鏡對應(yīng) 32 個接收器，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)進程。 激光雷達(dá)憑借其超高精準(zhǔn)度，被認(rèn)為是無人駕駛的必然選擇; 2016 年以來，激光雷達(dá)巨頭 Velodyne 與 Quanergy紛紛表態(tài)未來其激光雷達(dá)成本將大幅度降低，以此來滿足無人駕駛汽車量產(chǎn)的需要。

　　Velodyne 車用激光雷達(dá)產(chǎn)品未來有望將成本控制在 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)過二次處理，以 64 線激光雷達(dá)，每秒的點云數(shù)據(jù)量是 130 萬，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(shè)計，而且價格昂貴，高達(dá) 7 萬美元。

　　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，可以滿足車企 ADAS 和全自動駕駛需要。目前供給車企的 Pack1.5 投放壽命為 6-8 個月，車企測試后 Velodyne 會根據(jù)反饋重新調(diào)整設(shè)計。明年初推近改良后的 pack2.0 進行第二輪測試，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(biāo)產(chǎn)量定價為每個 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，而且單個售價初步定在 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。未來幾年里，小型專用激光雷達(dá)將會在汽車行業(yè)爭奪市場。

　　(1)激光雷達(dá)三大廠商

　　無人駕駛給激光雷達(dá)民用開拓了全新的市場，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)品對比

　　1)Velodyne：并不提供算法產(chǎn)品，而是向車企輸出激光雷達(dá)原始數(shù)據(jù)。 Velodyne 是一家硅谷公司，在參加了兩屆 DARPA 無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽后，于 2007 年開始專注研究激光雷達(dá)，用一款 Velodyne 64 線激光雷達(dá)產(chǎn)品進入 360° 高性能激光雷達(dá)領(lǐng)域。于是就有了2011 年谷歌無人駕駛汽車在灣區(qū)測試時，吸引人們目光的“大花盆”。

　　Velodyne 目前已經(jīng)量產(chǎn)銷售的激光雷達(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 等無人駕駛汽車使用 64線產(chǎn)品，一些車企在車上使用 32 線和 16 線產(chǎn)品測試。例如 2016 年 1 月 CES 上，福特就展示了安裝 velodyne HDL-32 的混動版蒙迪歐自動駕駛研究車。荷蘭 NAVYA的兩部全自動駕駛 ARMA 公交穿梭車測試了 VLP-16 和 HDL-32，最后選用了 32 線。

　　為了滿足車企把激光雷達(dá)隱蔽安裝到車身的要求， Velodyne 帶來了一款專為車企設(shè)計的小體積激光雷達(dá)。 32 線產(chǎn)品的體積過大，小體積 16 線產(chǎn)品線數(shù)不足，采集的信息顆粒粗糙，對軟件運算端負(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)混合超級冰球傳感范圍為 200 米，可以滿足車企 ADAS 和全自動駕駛需要， 2025 年成本將控制在 200 美元以內(nèi)。目前供給車企的 Pack1.5 投放壽命為 6-8 個月，車企測試后 Velodyne 會根據(jù)反饋重新調(diào)整設(shè)計。明年初推出改良后的 pack2.0 進行第二輪測試，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(biāo)量產(chǎn)定價為每個 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。 2000 年至 2008 年研發(fā)了激光掃描技術(shù)、并且開始了若干自動駕駛項目的嘗試。公司和歐洲委員會共同研發(fā)了十字路口安全的駕駛輔助產(chǎn)品，在全球范圍售賣。 2009 年公司脫離 Sick AG 獨立， 2010 年和法雷奧合作開始量產(chǎn)可用于汽車的產(chǎn)品 ScaLa。

　　目前已有的 Ibeo 全自動駕駛測試車上，常用的多點布局組合是 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駕駛和城市自動駕駛，功能上可用于 ACC和行人檢測，利用多回聲技術(shù)適應(yīng)不同天氣的需要，繪制車輛周圍 360° 的環(huán)境圖景。

　　miniLUX 主要用來檢測車側(cè)和車后障礙。用于車輛側(cè)面時，主要可以在轉(zhuǎn)向時用作側(cè)面保護，車道變更時的盲點監(jiān)測，以及復(fù)雜的自動停車。用于車后，可以作為全 3D泊車支持和車尾傳感器。

　　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)，一般用于汽車緊急制動時的核心檢測傳感器。去年搭載法雷奧 Cruise4U 系統(tǒng)的半自動駕駛汽車完成了環(huán)法路試。車上就搭載了與 Ibeo 合作量產(chǎn)的 ScaLa， ScaLa 被嵌入了這輛大眾車的前臉保險杠，用來取代毫米波雷達(dá)做 AEB(自動剎車系統(tǒng))中的測距模塊。

　　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)會天使基金的種子投資。 2014 年 12 月，完成 3000 萬美元的 A 輪融資。 2015 年 Quanergy 得到了德爾福的戰(zhàn)略投資。德爾福收購了 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)開發(fā)，德爾福有可能負(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)代等公司的實驗車型上面，在路試過程中為軟件模塊積累經(jīng)驗。當(dāng)時 M8-1 的單個標(biāo)價是 1，000 美元。為了覆蓋車身周圍的全部區(qū)域，用于展示的奔馳車一共安裝了 3 個樣品，兩個位于車頂，一個位于車頭前方。