自从5G时代的到来,无人驾驶汽车的进度也加快了。而其中,激光雷达技术尤为的重要。
伴随技术的不断迭代更新,汽车智能化已经离我们愈来愈近。《智能网联汽车技术路线图2.0》提出,到2025年,L2和L3相当的部分自动驾驶(PA)和有条件的自动驾驶(CA)的汽车销量占比将超过50%,高度自动驾驶(HA,相当于L4)开始进入市场。
作为“所见即所得”的传感器,激光雷达可增强感知系统的冗余性,补充毫米波雷达、摄像头缺失的场景,是高阶自动驾驶标配。从目前业内的调研数据来看,激光雷达正处于爆发的前夜。
与基于摄像机的解决方案不同,激光雷达解决方案通过提供周围物体的精确距离测量,使机器能 够看到3D图像。激光雷达解决方案使用一系列激光器,以光速测量环境中的距离。在暗光条件下,激光雷达也比相机表现更好,产生的误差更少。与雷达相比,激光雷达提供了更好的分辨率,可以感知物体的形状,从而获得更好的标检测和分类。根据美国汽车协会的一份报告,目前的行人检测系统在保护行人和自行车方面相对无效,尤其是在夜间。而激光雷达系统在白天和晚上都 能很好地探测行人,因为激光雷达系统通过激光束提供自我照明。激光雷达的这些优势,再加上较低的计算能力要求,使平台能够快速、准确地做出决策,以减少碰撞。
何为激光雷达
从技术原理上来说,激光雷达可分为激光发射、激光接收、光束操纵和信息处理四大系统,工作原理是采用激光发射器及光束扫描技术发射介于红外线与可见光之间的激光,通过测量激光信号的时间差及相位差描绘周围物体的三维点云图,从而获取精确距离、轮廓信息。
激光雷达最早发明于上世纪60年代,人类历史上第一台激光器由美国科学家梅曼于1960年制成。早期的激光雷达主要用于太空探测、气象监测、地形勘测、军事测距、武器制导等,2005年,美国 DARPA 挑战赛起首次搭载于自动驾驶车辆。目前激光雷达被广泛应用于自动驾驶、物流运输、高精地图、智慧交通、机器人、工业自动化、无人机、测绘等领域,其中测绘占比为63%。
2019年,激光雷达的全球市场规模约 16.5 亿美元,机构预测至2025年有望突破100亿美元,在2030年则有望达到240亿美元,分别对应36%(2019-2025)和 28%(2019-2030)的CAGR。
展望未来,真正能够推动激光雷达市场扩容的是其在汽车领域的应用。当智能驾驶成为车企的主战场,“视觉系”使用摄像头凭借 AI 算法实现高阶自动驾驶,特斯拉 NOA 快速推向市场让“视觉系”成为当下主流。但视觉方案仍具有瓶颈,且需要大量数据积累和处理,与视觉方案重在分析不同,激光雷达可以通过主动探测的方式直接实现物体、路况建模,极大降低了视觉方案当中的分析难度。
据彭博社报道,另一科技巨头苹果正在与多家 LiDAR(激光雷达)传感器供应商进行积极对话,以实现其自动驾驶 Apple Car 开发中的一项关键技术,LiDAR 传感器可使汽车的计算机 “看到”其周围环境。
彭博社表示,苹果多年来一直致力于无人驾驶汽车项目,并已自行开发了这种复杂系统所需的大多数必要软件,底层处理器和人工智能算法。苹果目前寻求的是与之配套的硬件设备。
据报道,正在进行的讨论表明,苹果尚未确定 LiDAR 的首选供应商,并且在开发过程中,苹果可能会考虑多种选择,包括高度定制的传感器。
作为全球AI视觉全息AR代表的企业,微博等机构6158万美金战略投资的企业,微美全息近期的表现也是引人注目。中国移动和媒体云平台全息远程互动中标,作为5G全息通讯的技术提供商再次被运营商所选择。在激光雷达领域看来也是紧追其上,自从宣布获得光学全息用的3D全息脉冲激光处理装置的专利后,多家行业应用客户表现出较强的市场需求,因此微美全息决定开发3D全息脉冲激光雷达产品“WiMi HoloPulse LiDAR”,以进一步扩充公司的全息产品组合矩阵。
WiMi HoloPulse LiDAR是一款多功能全息脉冲3D固态激光雷达,目标是达到超过200m的检测长距离,并且能捕捉高分辨率的3D全息图像。LiDAR采用MEMS(微机电系统)微振镜,以提供高分辨率、长检测范围和宽视场。LiDAR通过动态控制,可以灵活调整垂直分辨率和帧速率,例如允许动态定义聚焦区域。LiDAR使用固态硅探测器,可以可靠检测远距离物体的弱反射和近距离物体的强反射。数字信号处理是通过滤波、关联性和统计分析确定三维空间中的精确位置。LiDAR传感器所产生的点云,能够以3D的形式映射传感器环境,单个点云可以由数万个距离点(单个距离测量)组成,其中包含3D原始环境信息的全息数据。软件栈从全息数据中提取很多抽象信息,通过深度神经网络控制将命令传输给执行器并进行3D全息数据呈现。
WiMi HoloPulse LiDAR激光雷达方案提供与硬件产品配套的软件开发包,包括目标检测、分类和计数等功能。结合软件识别算法,可为众多领域(自动驾驶、环境感知、3D全息成像、先进的驾驶员辅助系统(ADAS)、交通管理、3D打印等)提供解决方案,快速拓展全息技术应用市场。
公开资料显示, 微美全息(WiMi)专注于全息云服务,主要聚集在车载AR全息HUD、3D全息脉冲LiDAR、头戴光场全息设备、全息半导体、全息云软件、全息汽车导航等专业领域,覆盖从全息车载AR技术、3D全息脉冲LiDAR技术、全息视觉半导体技术、全息软件开发、全息AR广告技术、全息AR娱乐技术、全息ARSDK支付、互动全息通讯等全息AR技术的多个环节,是一家全息云综合技术方案提供商。
研究数据显示,2025年全球将有600万辆新车将搭载激光雷达,乘用车L3级自动驾驶的渗透率将达到6%。按照沙利文预计,2025年车规级激光雷达市场规模将达到46.1亿美元,2019年至2025年复合增长率达 83.7%。
对于智能科技来说,激光雷达就相当于“眼睛”,随着智能机器人、无人驾驶、无人机、医学成像、物联网等行业快速发,激光雷达市场规模将会大幅度增长。
