未來自動(dòng)駕駛?cè)考す饫走_(dá)一場(chǎng)固態(tài)激光雷達(dá)的暗戰(zhàn)正在掀起
未來自動(dòng)駕駛?cè)考す饫走_(dá)，激光雷達(dá)具有很好的市場(chǎng)前景，一場(chǎng)固態(tài)激光雷達(dá)的暗戰(zhàn)正在掀起。下面跟小編一起來了解一下未來自動(dòng)駕駛?cè)考す饫走_(dá)的具體內(nèi)容，希望對(duì)大家有幫助。
主流觀點(diǎn)認(rèn)為，激光雷達(dá)已經(jīng)成為自動(dòng)駕駛不可或缺的關(guān)鍵傳感器。市場(chǎng)上，Velodyne64線的激光雷達(dá)一達(dá)難求，加價(jià)到10萬美金也有公司照收不誤。然而，這個(gè)旋轉(zhuǎn)的大花盆正在迎來有力的競(jìng)爭(zhēng)們那些想讓激光雷達(dá)不用轉(zhuǎn)動(dòng)的公司，正在悄然掀起一場(chǎng)固態(tài)激光雷達(dá)的暗戰(zhàn)。
一、三大技術(shù)路線同臺(tái)競(jìng)技
目前市面上可見的車載激光雷達(dá)，基本都是機(jī)械式，其典型特征即為擁有機(jī)械部件，會(huì)旋轉(zhuǎn)，比如Velodyne著名的大花盆HDL64。當(dāng)然也有混合固態(tài)激光雷達(dá)，即外面不轉(zhuǎn)了，但里面仍有激光發(fā)射器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的種類。
而機(jī)械式的設(shè)計(jì)直接構(gòu)成了當(dāng)下激光雷達(dá)的幾項(xiàng)不足：
1、光路調(diào)試、裝配復(fù)雜，生產(chǎn)周期漫長(zhǎng)，成本居高不下。
2、機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件在行車環(huán)境下的可靠性不高，難以符合車規(guī)的嚴(yán)苛要求。
為了大幅度地降低激光雷達(dá)的成本，也為了減少活動(dòng)部件提高可靠性，滿足車規(guī)的要求，激光雷達(dá)的發(fā)展方向順利成章地從機(jī)械式激光雷達(dá)轉(zhuǎn)向了固態(tài)激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)路徑則是改革現(xiàn)有的需要手工裝配的光路設(shè)計(jì)，以及減少或者取消移動(dòng)部件。
由此，固態(tài)激光雷達(dá)目前大致形成了三種技術(shù)路線：MEMS、OPA與Flash。其中MEMS和OPA均為掃描式，而Flash為非掃描式。
1）MEMS
MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystem），微機(jī)電系統(tǒng)，指代的是將機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行微型化、電子化的設(shè)計(jì)，將原本體積較大的機(jī)械結(jié)構(gòu)通過微電子工藝集成在硅基芯片上，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
對(duì)于固態(tài)激光雷達(dá)來說，MEMS最大的價(jià)值在于：原本在機(jī)械式激光雷達(dá)為了實(shí)現(xiàn)掃描，必須使激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動(dòng)。而MEMS微機(jī)電系統(tǒng)可以直接在硅基芯片上集成體積十分精巧的微振鏡，由可以旋轉(zhuǎn)的微振鏡來反射激光器的光線，從而實(shí)現(xiàn)掃描。
這樣一來，激光雷達(dá)本身不用再大幅度地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可以有效降低整個(gè)系統(tǒng)在行車環(huán)境出現(xiàn)問題的幾率。另外，主要部件運(yùn)用芯片工藝生產(chǎn)之后，量產(chǎn)能力也得以大幅度提高，有利于降低激光雷達(dá)的成本。
2）OPA
OPA（opticalphasedarray）光學(xué)相控陣技術(shù)。對(duì)軍事有所了解的讀者，應(yīng)該會(huì)知道相控陣?yán)走_(dá)，美海軍宙斯盾艦上那一塊蜂窩狀的板子就是它。
而光學(xué)相控陣使用的即是原理相同的技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理（類似的是兩圈水波相互疊加后，有的方向會(huì)相互抵消，有的會(huì)相互增強(qiáng)），采用多個(gè)光源組成陣列，通過控制各光源發(fā)光時(shí)間差，合成具有特定方向的主光束。然后再加以控制，主光束便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向的掃描。
相對(duì)于MEMS，這一技術(shù)的電子化更加徹底，完全沒有任何機(jī)械結(jié)構(gòu)，自然也沒有旋轉(zhuǎn)一說。
3）Flash
Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達(dá)的原理也是快閃，它不像MEMS或OPA的方案會(huì)去進(jìn)行掃描，而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光，再以高度靈敏的接收器，來完成對(duì)環(huán)境周圍圖像的繪制。
某種意義上，它有些類似于黑夜中的照相機(jī)，不過是光源由自己主動(dòng)發(fā)出。
二、收購(gòu)，投資Tier1齊齊斗法
根據(jù)其背景，車東西將這數(shù)十家提供激光雷達(dá)產(chǎn)品的公司分為三大派別：車企，汽車供應(yīng)商，創(chuàng)業(yè)公司。他們以不同的特點(diǎn)切入對(duì)固態(tài)激光雷達(dá)的方向，也使其產(chǎn)品形態(tài)、技術(shù)方向帶上了自身的特色。
汽車零部件供應(yīng)商是固態(tài)激光雷達(dá)戰(zhàn)爭(zhēng)的操盤手。由于它們?cè)谄囆袠I(yè)中的強(qiáng)勢(shì)地位，激光雷達(dá)這一自動(dòng)駕駛的重要部件仍然會(huì)大概率需要通過它們才能應(yīng)用在自動(dòng)駕駛汽車之上。因此，Tier1的在激光雷達(dá)領(lǐng)域的動(dòng)作，往往受到更多的關(guān)注。
在激光雷達(dá)之前，Tier1們布局的更多是毫米波雷達(dá)，在信息顆粒度要求不是太高的輔助駕駛中，毫米波雷達(dá)使用較廣泛。在這一領(lǐng)域，奧托立夫（Autoliv），博世（Bosch）、大陸（Continental）、德爾福（Delph）形成了ABCD四座大山掌握市場(chǎng)的局面，其中又以博世為強(qiáng)。
而當(dāng)激光雷達(dá)開始興起過后，在毫米波雷達(dá)市場(chǎng)上占據(jù)主動(dòng)權(quán)的四大公司悉數(shù)入局，并且，他們瞄準(zhǔn)的無一例外是固態(tài)激光雷達(dá)。原因上文已經(jīng)作了解釋無論是滿足車規(guī)要求還是降低成本上，固態(tài)激光雷達(dá)才是那個(gè)看上去正確的選擇。
因?yàn)楣虘B(tài)激光雷達(dá)技術(shù)太新，大部分Tier1對(duì)此并沒有深厚的積累，因此他們切入這一領(lǐng)域的重要手段是投資或者并購(gòu)，以資本拉攏擁有新技術(shù)的創(chuàng)業(yè)公司，或者直接買下一家公司的技術(shù)和團(tuán)隊(duì)。
就在10月7日，Autoliv剛剛收購(gòu)了瑞典的激光雷達(dá)公司Fotonic，以及后者的35人技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
大陸則是于去年3月買下了美國(guó)的3DFlash激光雷達(dá)公司AdvancedScientificConcepts。此前，庫卡機(jī)器人何服電機(jī)維修，大陸為許多車企的AEB功能提供激光雷達(dá)支持，但是性能有限，并不能滿足自動(dòng)駕駛的高要求。擁有AdvancedScientificConcepts后，大陸喊出了在2020年量產(chǎn)激光雷達(dá)的口號(hào)。
而德爾福則是用大量投資多方下注的形式，保持對(duì)多種技術(shù)方向的關(guān)注。德爾福最初于2015年參與投資了Quanergy將相干光的技術(shù)路線叫得最響的初創(chuàng)公司。在今年9月12日，德爾福又同時(shí)宣布投資了Leddartech和Innoviz兩家初創(chuàng)公司，前者走的同樣是相干光技術(shù)路線，而后者則采用MEMS技術(shù)。
博世則稍微特殊一些，www.twshmhelmet.com，這家全球最大的Tier1不僅僅投資了TetraVue，而且旗下?lián)碛凶约旱陌雽?dǎo)體工廠在MEMS方面頗有些積累。因此，博世除了押注TetraVue的Flash技術(shù)方向之外，自家也于2017年推出了基于MEMS的固態(tài)激光雷達(dá)。
當(dāng)然，對(duì)固態(tài)激光雷達(dá)感興趣的Tier1并不只有ABCD四家而已。在毫米波雷達(dá)上沒有收獲份額的采埃孚直接選擇收購(gòu)了Ibeo40%的股權(quán)來快速進(jìn)入激光雷達(dá)領(lǐng)域。
而麥格納也選擇了投資Innoviz，來保證自己在激光雷達(dá)市場(chǎng)的存在。
法雷奧則是與Ibeo和Leddartech達(dá)成了合作，目標(biāo)量產(chǎn)低成本的激光雷達(dá)。
三、新舊創(chuàng)業(yè)公司競(jìng)逐固態(tài)激光雷達(dá)
掀起最大風(fēng)浪的是創(chuàng)業(yè)公司。或者更準(zhǔn)確地說，專業(yè)的激光雷達(dá)設(shè)備商。因?yàn)槠渲杏行┕荆圃旒す饫走_(dá)的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)超過十年了。不過對(duì)于固態(tài)激光雷達(dá)來說，他們又是不折不扣的新公司。其中資格最老的車用激光雷達(dá)公司Velodyne，雖然在07年進(jìn)入了車用激光雷達(dá)的市場(chǎng)，但是也是在2016年才開始了對(duì)固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)。
就眼下而言，對(duì)Velodyne來說，研發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)并沒有那么急迫因?yàn)槠?4線激光雷達(dá)獨(dú)此一家，根本不愁賣。但是其高達(dá)7萬美元的售價(jià)既是其成功的勛章，也潛藏著危險(xiǎn)，因?yàn)闆]有哪家自動(dòng)駕駛公司會(huì)愿意在量產(chǎn)車上配置如此昂貴的傳感器。
如果不主動(dòng)進(jìn)行固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)，那么被其他公司占先過后，Velodyne的價(jià)格就將成為劣勢(shì)。因此Velodyne主動(dòng)革自己的命，宣布正研究固態(tài)激光雷達(dá)。不得不說，也頗有些魄力。