無人駕駛汽車之中激光雷達傳感的應(yīng)用分析及對比

　　你有朝一日看見無人駕駛汽車在路上奔馳，那么只能說明一個問題：無人駕駛汽車終于擁有了“靈敏的眼睛”。而這雙“眼睛”不是別的，正是激光雷達。激光雷達，作為自動駕駛最重要的傳感器之一，撐起了自動駕駛的半壁江山。大公司如谷歌、寶馬、奔馳、奧迪和沃爾沃，汽車供應(yīng)商如博世、德爾福、大陸和先鋒；初創(chuàng)企業(yè)如Cruise Automation，NuTonomy等，都在其自動駕駛系統(tǒng)中使用激光雷達。

　　據(jù)Lux Research報告，到2030年，激光雷達將在自動駕駛領(lǐng)域收獲近億美元的商業(yè)機會。

　　國內(nèi)，北科天繪、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技以及傲視智繪等初創(chuàng)公司也推出各自產(chǎn)品。國外，汽車零部件供應(yīng)巨頭采埃孚宣布收購位激光雷達公司Ibeo40%的股權(quán)；Quanergy Systems在B輪融資中獲得9000萬美元；Innoviz在今年8月宣布完成900萬美元A輪融資；英飛凌在今年10月收購位于荷蘭的半導(dǎo)體公司Innoluce準(zhǔn)備開發(fā)激光雷達芯片……

　　我們盤點了海外的激光雷達公司，看看這些公司在激光雷達領(lǐng)域都有哪些進展。

　　Velodyne

　　Velodyne成立于1983年的加州硅谷，在激光雷達領(lǐng)域可以算得上是老大哥了。它在DARPA的無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽中，憑借HDL-64固態(tài)混合激光雷達傳感器成功獲得關(guān)注。

　　Velodyne與車廠以“LiDAR Club”的形式合作，目前已經(jīng)同10家高科技企業(yè)和9家汽車廠商開展緊密合作，共同推進19項自動駕駛汽車項目。

　　目前公司已經(jīng)量產(chǎn)銷售的激光雷達有三款：HDL-64E（64線）、HDL-32E（32線）、VLP-16（16線），這三款產(chǎn)品將在2019年進行迭代更新。谷歌、百度、Uber采用的是64線產(chǎn)品，單個定制的成本在8萬美金左右。Velodyne稱如果拿到百萬級訂單，價格將為500美金以內(nèi)。

　　前不久，Velodyne還放出消息稱，通過氮化鎵（GaN）單片集成電路的應(yīng)用，能夠加固激光雷達組件并且縮小其體積，提升可靠性，并降低成本。

　　今年8月，Velodyne LiDAR獲得福特汽車與百度1.5億美元的共同投資。

　　Quanergy

　　成立于2012年底的Quanergy可以算得上是一家后起之秀，目前團隊規(guī)模為百人左右，多為技術(shù)研發(fā)出身，主要成員來自Google、IBM、霍尼韋爾、奧迪、福特、博世、戴姆勒、高通等企業(yè)，在光學(xué)、光電子、光電元件、人工智能軟件和控制系統(tǒng)領(lǐng)域都有著深厚積累。

　　公司一直致力于降低激光雷達的成本。在今年1月的CES展上，Quanergy發(fā)布了S3，號稱是全球第一款固態(tài)激光雷達傳感器，并表示如果訂貨量只要達到一萬臺，成本就有望控制在100美金以下。

　　S3采用的是相控陣方式（Optical Phased Array），也就是指利用大量個別控制的小型天線元件排列成陣面，每一個單獨立孔子，通過元件發(fā)射的時間差就能合成不同相位的主波束。這一技術(shù)目前而言已經(jīng)普遍應(yīng)用于傳統(tǒng)雷達，但它對相關(guān)組件的尺寸要求相對較大，且對各個部件的協(xié)作也提出了很高的要求。換句話說，固態(tài)激光雷達距離產(chǎn)品市場化還有很長的路要走。

　　但即便如此，Quanergy依然獲得了大量風(fēng)投的青睞：

　　2014年5月，Quanergy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，Quanergy完成3000萬美金A輪融資。2015年Quanergy獲得德爾福戰(zhàn)略投資，前者收購Quanergy部分股權(quán)，目前兩家公司的工程師正在努力研發(fā)激光雷達系統(tǒng)；

　　2016年7月，Quanergy獲得9000萬美金的B輪融資。

　　Ibeo

　　Ibeo是一家成立于1998年的激光雷達供應(yīng)商，位于德國漢堡，在2000年被傳感器制造商Sick AG收購，后于2009年獨立運營。

　　在今年8月，Ibeo同樣有新動作，汽車零部件供應(yīng)巨頭采埃孚（ZF）宣布收購其40%的股權(quán)，旨在獲取技術(shù)與環(huán)境感知算法的相關(guān)技術(shù)。

　　在車用激光雷達領(lǐng)域，Ibeo是最早選擇嵌入式方案的公司，代表產(chǎn)品是4線的LUX，價格在10萬人民幣左右。據(jù)相關(guān)人士透露，如果實現(xiàn)量產(chǎn)，車廠能拿到的價格大概在3000人民幣以下。

　　與Velodyne及Quanergy一樣，它也在研發(fā)固態(tài)激光雷達技術(shù)，不過目前尚未有具體成果的消息。

　　Innoluce

　　今年10月份，德國芯片廠商英飛凌宣布收購荷蘭半導(dǎo)體公司Innoluce，準(zhǔn)備利用其來提升自動駕駛傳感技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢，為高性能激光雷達系統(tǒng)開發(fā)芯片組件。

　　公司旗下最出名的產(chǎn)品是硅基固態(tài)MEMS微反射鏡，它能夠?qū)iDAR測距中的激光束進行調(diào)整，目前已經(jīng)取得獨家專利。不論是從視角分辨率、還是視野寬度及刷新率來看，Innoluce的1D反射鏡都比傳統(tǒng)的2D MEMS效果要好。而對溫度、振動的敏感度較低的特性，也讓Innoluce的可控制性與成本降低了不少。此外，它們家還研發(fā)和相關(guān)信號處理集成電路的固態(tài)激光掃描模塊。

　　在實際應(yīng)用上主要包括兩個方面，一為ADAS及自動駕駛的激光雷達軟硬件支持，其固態(tài)掃描模塊能夠達到200米以上的遠程監(jiān)測，及小于0.1？的高分辨率。另外，其價格也將有望壓低在100美金以下。另一個方面為適用于智能大燈的激光掃描。智能大燈能夠基于激光探測，根據(jù)天氣狀況為駕駛員提供最佳的駕駛體驗。

　　Innoviz

　　以色列雷達傳感器公司Innoviz在今年8月完成了900萬美元的A輪融資，由著名風(fēng)險投資人Zohar Zisapel、以色列本土風(fēng)投公司Vertex Venture Capital、Vertex，還有以色列本地的一家汽車零售初創(chuàng)公司參與投資。

　　從其官網(wǎng)上了解到，這家公司目前正在開發(fā)自動駕駛的核心技術(shù)之一——智能三維傳感、傳感器整合及準(zhǔn)確的繪圖定位。公司表示要在2018年前推出高精度固態(tài)激光雷達InnovizOne（HD-SSL），整體尺寸將縮減為5cm*5cm*5cm大小，能適配不同的光線條件，在保證魯棒性的前提下，還要將價格控制在100美金以下。

　　主創(chuàng)團隊約為35人，值得一提的是，雷鋒網(wǎng)發(fā)現(xiàn)在成員列表中，還有一只叫Winston的狗。

　　TriLumina

　　TriLumina公司是美國新墨西哥州一家半導(dǎo)體激光照明產(chǎn)品企業(yè)，成立于2013年。它致力于開發(fā)芯片產(chǎn)品，與此同時降低激光雷達的尺寸及成本。

　　該公司表示，它們合作研發(fā)的固態(tài)LiDAR傳感器預(yù)計將于2017年投入市場。公司的主要投資機構(gòu)包括Cottonwood Technology Funds、Stage 1 Ventures及Sun Mountain Capital。

　　LeddarTech

　　2007年成立于加拿大的LeddarTech，前身是加拿大國家光學(xué)研究所的子研究項目。目前Leddar已經(jīng)獲得了獨家激光雷達專利，能為用戶提供高敏感度、識別率高且即時的識別算法。

　　此前LeddarTech在6月份公布了無人駕駛汽車的固態(tài)激光雷達IC路線圖，目前正與法雷奧合作研發(fā)“最便宜的”激光雷達傳感器。

　　12月5日，官網(wǎng)上宣布了其將在CES 2017展出的新產(chǎn)品——2D及3D高精度激光雷達應(yīng)用方案。

　　Phantom Intelligence

　　Phantom Intelligence同樣是一家加拿大公司，秉承的是“以人為本”的宗旨，并以“拯救生命、排憂解難及節(jié)約出行時間”為終極目標(biāo)。目前，Phantom Intelligence與歐司朗光電半導(dǎo)體事業(yè)部合作開發(fā)一款低成本的集成式激光雷達，能夠用于城市駕駛的低速障礙物探測。

　　根據(jù)媒體報道顯示的信息，公司的其中一款概念產(chǎn)品按照“寬度遠大于高度的扁矩形形狀排列”，擁有16個（2*8）的二極管陣列，可探測距離達30米。