车载激光雷达国内外发展现状及趋势概述
据鑫知网了解 目前,全球最大的车载激光雷达公司——Velodyne LiDAR 的前身是硅谷科技公司 Velodyne,它在 Google 布局无人驾驶汽车之前就开始在车载激光雷达产业发力,之后与 Google 合作,成为了车载激光雷达产业的龙头。其包含了专注于音频设备的 Velodyne Acoustics 公司和专注于海洋问题解决方案的 Velodyne Marine 公司,同样地,Velodyne 在 2016 年将 Velodyne LiDAR 作为一家独立的公司剥离出来,这时正处于世界范围内车载激光雷达相关技术飞速发展时期。其旗下的 HDL-64E 型机械激光雷达被广泛采用于自动驾驶车辆的测试中,不过其高昂的价格和低生产率也提醒各个科技巨头车载激光雷达的低成本化和量产化相当关键,这也正是 Tesla 一直不采用这种『3D 激光雷达』方案,而是坚持采用『毫米波雷达 + 摄像头』方案的原因。目前 Velodyne LiDAR 已经推出成本更低、线数更多的 128 线的 VLS-128 型固态激光雷达,这意味着这款激光雷达有更高的分辨率、安全性以及更低的成本,并且可以实现量产。然而,『3D 激光雷达 + 高精度导航地图 + 云计算』被认为是未来理想的综合性解决方案,也就是说,从发展趋势看,就汽车智能驾驶领域,『毫米波雷达 + 摄像头』方案终将随着车载激光雷达的成本下降而被逐渐取代。
Velodyne 推出 VLS-128
不过,在 Velodyne 推出 VLS-128 之前,整体车载激光雷达市场上的趋势都是往低线束化、固态化发展,也就是往减少激光雷达线束发展,同时也从机械型转为固态型,比如 Quanergy 公司就在 2016 年 CES 展会上推出了与 Delphi 公司共同研发的新产品 S3,号称全球首款固态激光雷达,就连 Velodyne 公司本身也在推出混合或固态的低线束激光雷达。因为这样做可以降低成本,但是需要用数量来弥补线数的不足,也体现出未来的技术路线未定,产业龙头 Velodyne LiDAR 也不能确定到底是多线束激光雷达还是多激光雷达耦合。Velodyne LiDAR 认为对于一辆在复杂环境中高速行驶的自动驾驶汽车来说,HDL-64 的性能还不够保证安全,更高线程的激光雷达不仅可以配合一些必要的设备保证安全,还可以让自动驾驶汽车将不再需要任何其它探测障碍的传感器。但是 Velodyne LiDAR 的竞争对手 Luminar 公司也在做低线束固态激光雷达,其认为由于激光扩散的原因,距离越远,精准度越低。所以,绝大多数的自动驾驶公司在使用最先进的激光雷达的情况下,还是会选择添加其他种类的传感器。各大车载激光雷达公司之间的争论也是行业的技术现状之一,至于车载激光雷达技术之后如何发展,还需要看各科技公司的研发情况以及实际测试的结果。 从以上对国外车载激光雷达技术现状的分析中能够得到的统一趋势有低成本化、固态化、量产化,但是 Velodyne LiDAR 推出更高线束的激光雷达和其他科技厂商推出低线束激光雷达的行为并不矛盾,他们的整体方向依然是要实现激光雷达的更高分辨率和精准度,进一步保证无人驾驶的安全性,只不过前者倾向于使用更强大的设备,后者倾向于使用多激光雷达耦合并降低成本。同时,低线束激光雷达对高线束激光雷达可以起到补充的作用。 实际上国内车载激光雷达的发展不比国外起步晚,北科天绘于 2005 年成立于北京,和 Velodyne 的激光雷达计划几乎同时开始,然而目前来看,国外的车载激光雷达水平较高。尽管自动驾驶市场需求量极大,激光雷达仍面临着成本高、量产难的问题。制造门槛高,且应用领域较窄(汽车、资源勘测),使该类产品供应商相对较少,缺乏针对车规级的成熟量产方案。要推动激光雷达解决方案落地,供应商势必要完整掌握硬件的核心技术,以便控制成本,并以配套的算法推动市场接受其方案。目前,实现激光雷达低成本的路线有:牺牲一定的精度,使用全固态、低线束激光雷达降低制作成本;提高生产率,通过量产带来的规模效益摊薄产品成本。速腾聚创、禾赛科技等公司均提供自动驾驶的『硬件 + 算法』一体化解决方案,希望以低线束、低成本、量产化的激光雷达产品打通市场;用于机器人、无人机的激光雷达产商北醒光子、思岚科技也在向自动驾驶布局。尽管部分厂商已有成品,并与其它初创公司达成合作,但能否打通主机厂和 Tier1(一级供应商)尚存疑。相较而言,在2016年,全球顶尖厂商Velodyne-LiDAR在中国的销售额已达到 1500 万美元。