不知不覺間,從1960年第一臺激光器到現在,六十年彈指一揮間,激光雷達從最初的遠程測距到眼科檢查,再到推動掃地機器人進入千家萬戶。自動駕駛時代的到來,激光雷達更是站到了舞臺的正中央。
在自動駕駛需求的推動下,激光雷達技術將出現指數性的進步。
什么是激光雷達?激光雷達相比其它自動駕駛傳感器最大的優勢其實是擁有對周圍環境3D精準建模的能力。毫米波雷達可以高速測距,攝像頭可以識別車道線、限速標示等,超聲波雷達的實用探測距離太短,只適用于低速泊車,而激光雷達對目標的高精度識別、對動態障礙的檢測跟蹤是其他傳感器所不具備的。
激光雷達(LiDAR)是一種通過發射激光來測量物體與傳感器之間精確距離的主動測量裝置,能夠讓車輛更精準地感知周圍環境,被廣泛認為是高級輔助駕駛(ADAS,L3級)以及無人駕駛(L4\l5)自動駕駛車輛的必備元件,屬于“智能駕駛之眼”。
據報道,越來越多的激光雷達詢價單正在發往各個廠商。顯然,激光雷達正開始滲透到ADAS市場。然而,有關人士警告稱,不要指望只有一家激光雷達供應商能贏得這場勝利。
在所有旨在增強傳感和目標檢測的汽車傳感器模式中,激光雷達提供了迄今為止最復雜和多樣的選擇。每種激光雷達系統所采用的技術往往不僅在光源上不同,而且在“測距”和“成像”方法上也不同。一些成熟的激光雷達正進入量產階段。但是新的激光雷達技術通常被認為更有前途——不過目前只是出現在研發或概念驗證階段。不可避免的是,這些激光雷達在成本、尺寸和性能上存在巨大差異。
更復雜的是,越來越多的激光雷達廠商(估計有70-80家)擠占了市場,并購現象激烈。一些激光雷達公司通過選擇SPAC(特殊目的收購公司)的地位獲得了新的生機。許多初創企業將SPAC視為融資和進入公共股權市場的另一種方式。
市場將變得更加復雜。隨著激光雷達公司追求不同的技術,汽車制造商和一線企業在如何將激光雷達應用于何種應用方面的看法也出現了分歧。
但汽車行業對激光雷達的需求是真實存在的。僅在ADAS領域,他的公司就收到了15到16份不同的激光雷達報價請求,這些都是針對ADAS計劃在2025-26年生產的車輛。盡管激光雷達市場出現了分化,但“汽車公司開始在未來18個月里押注于四五年后的部署。
自從1995年,卡內基梅隆大學的兩名研究員初步實現了人類歷史上的第一次半自動駕駛之后,自動駕駛就一直作為美國頂級黑科技的代表,活躍在各類研究所和大學實驗室里。但激光雷達作為核心傳感器,在自動駕駛的出場,卻充滿爭議性。
自動駕駛剛剛嶄露頭角的2004年,現在自動駕駛所依賴的傳感器四件套——激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭都已經出現。尤其是激光雷達,得到了廣泛的倚重,但激光雷達的爭議也最大。
自動駕駛作為新生事物,肯定需要足夠的技術冗余。既然是實驗室開發,技術路徑驗證,那一定是拿到所有技能點然后趕緊升級,因此所有幾乎所有的自動駕駛企業都選擇采用激光雷達。
隨著發展新能源汽車上升為國家戰略,自動駕駛在全國多個城市落地。《智能網聯汽車技術路線圖2.0》提出,2025年,L2和L3相當的部分自動駕駛(PA)和有條件的自動駕駛(CA)的汽車銷量占比將超過50%。截至今年2月1日,已經至少有六家汽車廠商預計在今年,將推出搭載激光雷達的量產車型,包括蔚來、小鵬、長城、寶馬等。
數據顯示,2019年,激光雷達的全球市場規模約16.5億美元,機構預測至2025年有望突破100億美元,在2030年則有望達到240億美元。
智能汽車大潮涌動,產業鏈備受關注,在國家鼓勵智能網聯汽車發展的背景下,眾多車企、科技公司涌入自動駕駛賽道,相關激光雷達公司或落成新產線,或公布新品,不斷加快“上車”步伐……
作為全球AI視覺全息AR代表的企業,上市一年累計獲得微博等投資機構1.7億美金戰略投資的企業,微美全息在激光雷達領域看來也是緊追其上,自從宣布獲得光學全息用的3D全息脈沖激光處理裝置的專利后,多家行業應用客戶表現出較強的市場需求,因此微美全息決定開發3D全息脈沖激光雷達產品“WiMi HoloPulse LiDAR”,以進一步擴充公司的全息產品組合矩陣。
WiMi HoloPulse LiDAR是一款多功能全息脈沖3D固態激光雷達,目標是達到超過200m的檢測長距離,并且能捕捉高分辨率的3D全息圖像。LiDAR采用MEMS(微機電系統)微振鏡,以提供高分辨率、長檢測范圍和寬視場。LiDAR通過動態控制,可以靈活調整垂直分辨率和幀速率,例如允許動態定義聚焦區域。LiDAR使用固態硅探測器,可以可靠檢測遠距離物體的弱反射和近距離物體的強反射。數字信號處理是通過濾波、關聯性和統計分析確定三維空間中的精確位置。LiDAR傳感器所產生的點云,能夠以3D的形式映射傳感器環境,單個點云可以由數萬個距離點(單個距離測量)組成,其中包含3D原始環境信息的全息數據。軟件棧從全息數據中提取很多抽象信息,通過深度神經網絡控制將命令傳輸給執行器并進行3D全息數據呈現。
WiMi HoloPulse LiDAR激光雷達方案提供與硬件產品配套的軟件開發包,包括目標檢測、分類和計數等功能。結合軟件識別算法,可為眾多領域(自動駕駛、環境感知、3D全息成像、先進的駕駛員輔助系統(ADAS)、交通管理、3D打印等)提供解決方案,快速拓展全息技術應用市場。
公開資料顯示,微美全息(WiMi)專注于全息云服務,主要聚集在車載AR全息HUD、3D全息脈沖LiDAR、頭戴光場全息設備、全息半導體、全息云軟件、全息汽車導航等專業領域,覆蓋從全息車載AR技術、3D全息脈沖LiDAR技術、全息視覺半導體技術、全息軟件開發、全息AR廣告技術、全息AR娛樂技術、全息ARSDK支付、互動全息通訊等全息AR技術的多個環節,是一家全息云綜合技術方案提供商。
2021年處于激光雷達量產元年,開始向輔助駕駛汽車滲透,部分客戶已定點,將在2021-2023年相繼量產,但大部分車型仍并未配置激光雷達,且激光雷達向量產車進一步滲透已相對明確,伴隨成本下降和逐步上量,激光雷達在量產車上的滲透率將持續提升。因此,各大激光雷達廠商均與OEM、Tier1密切合作,良好的技術交流、項目預研和密切虎作有望給未來客戶項目落地打下堅實基礎。
車載應用代表了當前激光雷達技術的最前沿,下一波爆發的重點,是消費電子。
無論什么樣的創新,最終的定位無非就是兩個:要么以提升效率為手段降低運營成本,要么就是以模式創新為手段提升經濟效益。從消費電子的角度,只能走的是模式創新,未來的方向是AR/VR,而激光雷達,就是實現這個路徑的必需的鑰匙。
