不知不觉间,从1960年第一台激光器到现在,六十年弹指一挥间,激光雷达从最初的远程测距到眼科检查,再到推动扫地机器人进入千家万户。自动驾驶时代的到来,激光雷达更是站到了舞台的正中央。
在自动驾驶需求的推动下,激光雷达技术将出现指数性的进步。
什么是激光雷达?激光雷达相比其它自动驾驶传感器最大的优势其实是拥有对周围环境3D精准建模的能力。毫米波雷达可以高速测距,摄像头可以识别车道线、限速标示等,超声波雷达的实用探测距离太短,只适用于低速泊车,而激光雷达对目标的高精度识别、对动态障碍的检测跟踪是其他传感器所不具备的。
激光雷达(LiDAR)是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装置,能够让车辆更精准地感知周围环境,被广泛认为是高级辅助驾驶(ADAS,L3级)以及无人驾驶(L4\l5)自动驾驶车辆的必备元件,属于“智能驾驶之眼”。
据报道,越来越多的激光雷达询价单正在发往各个厂商。显然,激光雷达正开始渗透到ADAS市场。然而,有关人士警告称,不要指望只有一家激光雷达供应商能赢得这场胜利。
在所有旨在增强传感和目标检测的汽车传感器模式中,激光雷达提供了迄今为止最复杂和多样的选择。每种激光雷达系统所采用的技术往往不仅在光源上不同,而且在“测距”和“成像”方法上也不同。一些成熟的激光雷达正进入量产阶段。但是新的激光雷达技术通常被认为更有前途——不过目前只是出现在研发或概念验证阶段。不可避免的是,这些激光雷达在成本、尺寸和性能上存在巨大差异。
更复杂的是,越来越多的激光雷达厂商(估计有70-80家)挤占了市场,并购现象激烈。一些激光雷达公司通过选择SPAC(特殊目的收购公司)的地位获得了新的生机。许多初创企业将SPAC视为融资和进入公共股权市场的另一种方式。
市场将变得更加复杂。随着激光雷达公司追求不同的技术,汽车制造商和一线企业在如何将激光雷达应用于何种应用方面的看法也出现了分歧。
但汽车行业对激光雷达的需求是真实存在的。仅在ADAS领域,他的公司就收到了15到16份不同的激光雷达报价请求,这些都是针对ADAS计划在2025-26年生产的车辆。尽管激光雷达市场出现了分化,但“汽车公司开始在未来18个月里押注于四五年后的部署。
自从1995年,卡内基梅隆大学的两名研究员初步实现了人类历史上的第一次半自动驾驶之后,自动驾驶就一直作为美国顶级黑科技的代表,活跃在各类研究所和大学实验室里。但激光雷达作为核心传感器,在自动驾驶的出场,却充满争议性。
自动驾驶刚刚崭露头角的2004年,现在自动驾驶所依赖的传感器四件套——激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、摄像头都已经出现。尤其是激光雷达,得到了广泛的倚重,但激光雷达的争议也最大。
自动驾驶作为新生事物,肯定需要足够的技术冗余。既然是实验室开发,技术路径验证,那一定是拿到所有技能点然后赶紧升级,因此所有几乎所有的自动驾驶企业都选择采用激光雷达。
随着发展新能源汽车上升为国家战略,自动驾驶在全国多个城市落地。《智能网联汽车技术路线图2.0》提出,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%。截至今年2月1日,已经至少有六家汽车厂商预计在今年,将推出搭载激光雷达的量产车型,包括蔚来、小鹏、长城、宝马等。
数据显示,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。
智能汽车大潮涌动,产业链备受关注,在国家鼓励智能网联汽车发展的背景下,众多车企、科技公司涌入自动驾驶赛道,相关激光雷达公司或落成新产线,或公布新品,不断加快“上车”步伐……
作为全球AI视觉全息AR代表的企业,上市一年累计获得微博等投资机构1.7亿美金战略投资的企业,微美全息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。
2021年处于激光雷达量产元年,开始向辅助驾驶汽车渗透,部分客户已定点,将在2021-2023年相继量产,但大部分车型仍并未配置激光雷达,且激光雷达向量产车进一步渗透已相对明确,伴随成本下降和逐步上量,激光雷达在量产车上的渗透率将持续提升。因此,各大激光雷达厂商均与OEM、Tier1密切合作,良好的技术交流、项目预研和密切虎作有望给未来客户项目落地打下坚实基础。
车载应用代表了当前激光雷达技术的最前沿,下一波爆发的重点,是消费电子。
无论什么样的创新,最终的定位无非就是两个:要么以提升效率为手段降低运营成本,要么就是以模式创新为手段提升经济效益。从消费电子的角度,只能走的是模式创新,未来的方向是AR/VR,而激光雷达,就是实现这个路径的必需的钥匙。
