自动驾驶传感器市场大起底

　　不同类型激光雷达的功能及应用场景

　　三维激光雷达逐渐发展为自动驾驶的标配。三维激光雷达功能强大，是无人驾驶的最佳解决方案，从最早的谷歌豆荚车到层出不穷的车企测试案例，激光雷达已经逐渐发展为标配。不难发现，随着企业自动驾驶方案的选择和规划，车用激光雷达的商业化正悄然发生。

　　Velodyne 64 线激光雷达成为无人驾驶的标志性特征。 2012 年 5 月，谷歌改装版丰田普锐斯自动驾驶汽车在内华达州上路测试，出场时头顶转个不停的 Velodyne 64 线，很快就成了自动驾驶汽车的标志性特征。与此同时，谷歌对外宣布项目研究目标——实现无人驾驶并且量产。从正面看，拆解后的 Velodyne 64 线整个激光收发器可以视为上下两部分，每部分都有三个并排透镜，两侧透镜是激光发射处，中间是接收处。转到产品背后会发现，两侧凸镜后各有 16 个一组的二极管，中间透镜对应 32 个接收器，可以把光信号变成电信号。

　　在保证质量的前提下，成本的降低将反推智能驾驶的产业进程。 激光雷达凭借其超高精准度，被认为是无人驾驶的必然选择; 2016 年以来，激光雷达巨头 Velodyne 与 Quanergy纷纷表态未来其激光雷达成本将大幅度降低，以此来满足无人驾驶汽车量产的需要。

　　Velodyne 车用激光雷达产品未来有望将成本控制在 200 美元以内。Velodyne 的激光雷达输出的是原始数据，需要经过二次处理，以 64 线激光雷达，每秒的点云数据量是 130 万，这需要桌面级显卡支持才能流畅工作。而桌面级显卡字眼需要昂贵的显存和散热设计，而且价格昂贵，高达 7 万美元。

　　2016 年 1 月， CES 期间 Velodyne 与福特揭晓了最新产品 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto，范围为 200 米，可以满足车企 ADAS 和全自动驾驶需要。目前供给车企的 Pack1.5 投放寿命为 6-8 个月，车企测试后 Velodyne 会根据反馈重新调整设计。明年初推近改良后的 pack2.0 进行第二轮测试，在 18 年初或年中推出 pack3.0 作为正式商用版本。公司对这款产品 2020年目标产量定价为每个 500 美元， 2025 年将成本控制在 200 美元以内。

　　Quanergy 激光雷达量产后售价有望接近 100 美元。Quanergy 在今年 CES 展出了一款固态激光雷达 S3 约为一盒名片大小，而且单个售价初步定在 250 美元左右，其展台工作人员表示上量生产后有可能 100 美元搞定。未来几年里，小型专用激光雷达将会在汽车行业争夺市场。

　　(1)激光雷达三大厂商

　　无人驾驶给激光雷达民用开拓了全新的市场，而激光雷达的核心技术主要掌握在Velodyne、 Ibeo 和 Quanergy 三家企业手中。

　　三家激光雷达生产企业的主要产品对比

　　1)Velodyne：并不提供算法产品，而是向车企输出激光雷达原始数据。 Velodyne 是一家硅谷公司，在参加了两届 DARPA 无人驾驶汽车挑战赛后，于 2007 年开始专注研究激光雷达，用一款 Velodyne 64 线激光雷达产品进入 360° 高性能激光雷达领域。于是就有了2011 年谷歌无人驾驶汽车在湾区测试时，吸引人们目光的“大花盆”。

　　Velodyne 目前已经量产销售的激光雷达有三款，分别是 HDL-64E(64 线 )、

　　HDL-32E(32 线)、 VLP-16(16 线)。除了谷歌、百度、 Uber 等无人驾驶汽车使用 64线产品，一些车企在车上使用 32 线和 16 线产品测试。例如 2016 年 1 月 CES 上，福特就展示了安装 velodyne HDL-32 的混动版蒙迪欧自动驾驶研究车。荷兰 NAVYA的两部全自动驾驶 ARMA 公交穿梭车测试了 VLP-16 和 HDL-32，最后选用了 32 线。

　　为了满足车企把激光雷达隐蔽安装到车身的要求， Velodyne 带来了一款专为车企设计的小体积激光雷达。 32 线产品的体积过大，小体积 16 线产品线数不足，采集的信息颗粒粗糙，对软件运算端负担太大。因此 1 月借由福特公布的 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto，线数增加到 32 线，但是体积和原 16 线一致。

　　Velodyne32 线新款固态混合超级冰球传感范围为 200 米，可以满足车企 ADAS 和全自动驾驶需要， 2025 年成本将控制在 200 美元以内。目前供给车企的 Pack1.5 投放寿命为 6-8 个月，车企测试后 Velodyne 会根据反馈重新调整设计。明年初推出改良后的 pack2.0 进行第二轮测试，在 2018 年初或年中推出 pack3.0 作为正式商用版本。公司对这款产品 2020 年目标量产定价为每个 500 美元， 2025 年将成本控制在 200美元以内。

　　2) Ibeo：与 Velodyne 不同， Ibeo 的产品包括了硬件和软件在内的整套解决方案。 成立于 1998 年的公司， 2000 年被传感器制造商 Sick AG 收购。 2000 年至 2008 年研发了激光扫描技术、并且开始了若干自动驾驶项目的尝试。公司和欧洲委员会共同研发了十字路口安全的驾驶辅助产品，在全球范围售卖。 2009 年公司脱离 Sick AG 独立， 2010 年和法雷奥合作开始量产可用于汽车的产品 ScaLa。

　　目前已有的 Ibeo 全自动驾驶测试车上，常用的多点布局组合是 miniLUX 和 LUX 两款产品。

　　LUX 有 4 线和 8 线两款， 8 线在垂直方向增加了 4 条激光光束，获得信息较 4 线产品更加丰富。两款产品可以用在高速公路自动驾驶和城市自动驾驶，功能上可用于 ACC和行人检测，利用多回声技术适应不同天气的需要，绘制车辆周围 360° 的环境图景。

　　miniLUX 主要用来检测车侧和车后障碍。用于车辆侧面时，主要可以在转向时用作侧面保护，车道变更时的盲点监测，以及复杂的自动停车。用于车后，可以作为全 3D泊车支持和车尾传感器。

　　Ibeo 已经成熟的产品 ScaLa B2 是与法雷奥合作的一款 4 线激光雷达，一般用于汽车紧急制动时的核心检测传感器。去年搭载法雷奥 Cruise4U 系统的半自动驾驶汽车完成了环法路试。车上就搭载了与 Ibeo 合作量产的 ScaLa， ScaLa 被嵌入了这辆大众车的前脸保险杠，用来取代毫米波雷达做 AEB(自动刹车系统)中的测距模块。

　　3) Quanergy：激光雷达领域的新晋创业公司。 2014 年 5 月，获得来自三星电子风险投资，特斯拉创始人及清华企业家协会天使基金的种子投资。 2014 年 12 月，完成 3000 万美元的 A 轮融资。 2015 年 Quanergy 得到了德尔福的战略投资。德尔福收购了 Quanergy部分股权，两家公司的工程师正在努力研发 Lidar 系统。 Quanergy 负责技术开发，德尔福有可能负责产生。

　　2014 年 9 月第一款产品 M8-1 投入使用，已经应用在奔驰，现代等公司的实验车型上面，在路试过程中为软件模块积累经验。当时 M8-1 的单个标价是 1，000 美元。为了覆盖车身周围的全部区域，用于展示的奔驰车一共安装了 3 个样品，两个位于车顶，一个位于车头前方。