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受工信部發(fā)布《汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級(jí)》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批公示和長(zhǎng)安推出L3級(jí)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)體驗(yàn)的影響，汽車(chē)自動(dòng)駕駛再度成為熱門(mén)話題。從社會(huì)大環(huán)境看，自動(dòng)駕駛是一個(gè)系統(tǒng)工程，包含汽車(chē)技術(shù)、車(chē)路協(xié)同和法規(guī)制約。而汽車(chē)技術(shù)中除了中央控制系統(tǒng)外，關(guān)鍵零部件如激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等探測(cè)設(shè)備也發(fā)揮了重要作用。

據(jù)全球市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IHSMarket預(yù)測(cè)，2025年全球自動(dòng)駕駛汽車(chē)銷量將達(dá)到60萬(wàn)輛，2035年將達(dá)到2100萬(wàn)輛。而自動(dòng)駕駛的發(fā)展離不開(kāi)核心零部件激光雷達(dá)，據(jù)Global Reports Store報(bào)告顯示，2016年，全球激光雷達(dá)行業(yè)的價(jià)值約為4.9億美元，在2017-2025年的預(yù)測(cè)期內(nèi)，將以超過(guò)17.70％的健康增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

自動(dòng)駕駛的“眼睛”

一臺(tái)可以自動(dòng)駕駛的車(chē)輛中，需要許多的感應(yīng)測(cè)量單元與中央處理單元緊密合作。其中，雷達(dá)設(shè)備、激光雷達(dá)、攝像頭和慣性測(cè)量單元是幾個(gè)必不可少的部件，其中激光雷達(dá)主要起精確探測(cè)作用。

激光雷達(dá)是汽車(chē)的感知檢測(cè)系統(tǒng)，是自動(dòng)駕駛車(chē)輛的眼睛，能夠采集環(huán)境信息并識(shí)別物體和危險(xiǎn)狀況。激光雷達(dá)與毫米波雷達(dá)、慣性測(cè)量單元、攝像頭和超聲傳感器等不同子系統(tǒng)組合，為成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和高度安全、可靠的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)構(gòu)建了基礎(chǔ)框架。

其中，

代表激光雷達(dá)

圖片來(lái)源：analog官網(wǎng)

理論上，自動(dòng)駕駛汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)包括環(huán)境感知、精準(zhǔn)定位、決策與規(guī)劃、控制與執(zhí)行、高精地圖與車(chē)聯(lián)網(wǎng) V2X 以及自動(dòng)駕駛汽車(chē)測(cè)試與驗(yàn)證技術(shù)。

環(huán)境感知是其他部分的基礎(chǔ)，處于自動(dòng)駕駛汽車(chē)與外界環(huán)境信息交互的關(guān)鍵位置，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的前提條件。包含激光雷達(dá)的環(huán)境感知系統(tǒng)獲取汽車(chē)所處的交通環(huán)境信息和車(chē)輛狀態(tài)信息，為自動(dòng)駕駛汽車(chē)的決策規(guī)劃提供前提條件。據(jù)悉，環(huán)境感知有兩種技術(shù)路線，一種是以攝像機(jī)為主導(dǎo)的多傳感器融合方案，典型代表是特斯拉。另一種是以激光雷達(dá)為主導(dǎo)，其他傳感器為輔助的技術(shù)方案，典型企業(yè)代表如谷歌、百度等。

什么是激光雷達(dá)

激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束來(lái)探測(cè)目標(biāo)空間位置的主動(dòng)測(cè)量設(shè)備。根據(jù)探測(cè)原理，激光雷達(dá)分為單線（二維）激光雷達(dá)和多線（三維）激光雷達(dá)。單線激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)出一束激光掃描線對(duì)區(qū)域進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描，多線激光雷達(dá)則通過(guò)發(fā)出兩束或兩束以上的激光掃描線對(duì)區(qū)域進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描。多線激光雷達(dá)能夠檢測(cè)目標(biāo)的空間距離與方位，并可以通過(guò)點(diǎn)云來(lái)描述三維環(huán)境模型，提供被檢測(cè)目標(biāo)的詳細(xì)形狀描述。據(jù)悉，多線激光雷達(dá)主要有 4 線、8 線、16 線、32 線和 64 線。激光雷達(dá)發(fā)出的線束越多，每秒采集的點(diǎn)云越多，同時(shí)造價(jià)也越高。如有些激光雷達(dá)廠家的64線激光雷達(dá)售價(jià)是16線激光雷達(dá)的17.5倍。激光雷達(dá)已經(jīng)發(fā)展了三代產(chǎn)品，包括第一代機(jī)械掃描激光雷達(dá)、第二代混合固態(tài)激光雷達(dá)以及第三代純固態(tài)激光雷達(dá)。第三代純固態(tài)激光雷達(dá)可以使激光雷達(dá)的成本大幅度降低，使激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛汽車(chē)上的應(yīng)用能夠普及。

激光雷達(dá)一般由激光發(fā)射、激光接受、信息處理和掃描系統(tǒng)四部分組成。相對(duì)于毫米波雷達(dá)，激光雷達(dá)有更高的探測(cè)精度，但對(duì)氣象條件要求更嚴(yán)格。在車(chē)輛中使用激光雷達(dá)，對(duì)探測(cè)器和激光器等激光雷達(dá)系統(tǒng)組件提出了嚴(yán)苛的要求，特別是耐熱性和汽車(chē)全生命周期內(nèi)的可靠性。

激光雷達(dá)廠家大比拼

與毫米波雷達(dá)主要由傳統(tǒng)零部件大廠掌握不同，激光雷達(dá)的生產(chǎn)企業(yè)更多集中在新型創(chuàng)業(yè)企業(yè)中，這是因?yàn)榧す饫走_(dá)的技術(shù)門(mén)檻和成本較高，前期更適宜創(chuàng)新公司，當(dāng)然這些公司的背后也有很多傳統(tǒng)巨頭的身影。

激光雷達(dá)的主要力量集中在國(guó)外，知名廠商包括有Velodyne、Ibeo、Innoviz、Leddar Tech和Quanergy等。國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)的公司起步較晚，但近幾年，隨著自動(dòng)駕駛的火爆，許多有實(shí)力、有背景的團(tuán)隊(duì)加入到這個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)與拓展中來(lái)，也涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的企業(yè)。

在眾多知名激光雷達(dá)廠商中，Velodyne成立于1983年，是一家位于加州硅谷的技術(shù)公司。原來(lái)做音響，后來(lái)業(yè)務(wù)拓展至激光雷達(dá)領(lǐng)域；而Ibeo于2010年和法雷奧合作開(kāi)始量產(chǎn)可用于汽車(chē)的激光雷達(dá)；成立于2005年的北科天繪，是國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，包括京東物流在內(nèi)的無(wú)人物流車(chē)上可見(jiàn)其身影；Leddar Tech是一家從加拿大視覺(jué)圖像研究機(jī)構(gòu)獨(dú)立出來(lái)的公司，是激光雷達(dá)市場(chǎng)炙手可熱的新創(chuàng)公司之一；Tetra Vue是美國(guó)一家為無(wú)人駕駛汽車(chē)捕捉超高分辨率3D圖像的智能科技初創(chuàng)公司；TriLumina于2011年成立于美國(guó)，主力產(chǎn)品是用于車(chē)用激光雷達(dá)的固態(tài)VCSEL照明模組；Quanergy總部位于美國(guó)加州，是一家開(kāi)發(fā)小型固態(tài)廉價(jià)激光雷達(dá)的公司；2013年，禾賽科技在美國(guó)硅谷創(chuàng)立，次年落戶上海；Innoviz則是以色列一家激光雷達(dá)解決方案提供商

借勢(shì)自動(dòng)駕駛 產(chǎn)業(yè)曙光盡顯

激光雷達(dá)廠商中，大部分都有研發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)的業(yè)務(wù)，尤其是初創(chuàng)企業(yè)多主攻固態(tài)，從中可以看到從機(jī)械式到混合固態(tài)，再到純固態(tài)的趨勢(shì)。隨著第三代純固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品的出現(xiàn)，產(chǎn)品成本的大幅降低，激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛汽車(chē)上的應(yīng)用將更加普及。

隨著更多實(shí)力強(qiáng)大企業(yè)的加入，激光雷達(dá)的發(fā)展或?qū)⑻崴佟４蠼煜伦詣?dòng)駕駛公司Livox發(fā)布過(guò)兩款專為自動(dòng)駕駛汽車(chē)設(shè)計(jì)的激光雷達(dá)。其中包含專為L(zhǎng)3/L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)設(shè)計(jì)，標(biāo)稱探測(cè)距離260米的激光雷達(dá)，以及號(hào)稱全球首個(gè)探測(cè)距離達(dá)到500米的車(chē)載激光雷達(dá)。而更早前，華為也宣布入局激光雷達(dá)。

在2020年CES展覽上，許多激光雷達(dá)廠家展出了自家的最新產(chǎn)品，重點(diǎn)在降低成本、降低功耗、延長(zhǎng)探測(cè)距離、提高分辨率、延展視野、外形緊湊、增強(qiáng)探測(cè)精度、激光雷達(dá)在車(chē)輛中的集成設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理速度更快、數(shù)字化光學(xué)開(kāi)關(guān)等方面強(qiáng)化產(chǎn)品。上述廠家的產(chǎn)品量產(chǎn)后，將為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、特別是高速工況下的自動(dòng)駕駛提供了更大的可能性。