激光雷达混战

自动驾驶
盖世汽车网
熊薇
2019-11-22 · 09:50
[ 亿欧导读 ] 2019年,自动驾驶激光雷达领域发生了两件大事:第一件,因不堪激光雷达市场激烈竞争,以色列低成本激光雷达创企Oryx Vision宣布关停;第二件,为解决激光雷达面临的成本问题与性能问题,华为确认自研激光雷达。
汽车,自动驾驶,激光雷达,高精地图 图片来自“亿欧网”

【编者按】激光雷达探测精度高、探测范围广、稳定性强,可以对周围环境进行实时的3D建模,为决策层提供机动车、非机动车、行人等的方位、距离、速度、运动方向及流量等道路数据,帮助自动驾驶汽车精准识别道路上的目标属性。

通过激光雷达实时进行道路特征提取,并与高精度地图中标志点的相对空间坐标信息进行匹配,还可以帮助车辆进行高精定位,而这对于自动驾驶汽车也尤为关键。

随着市场竞争不断加剧,不排除会有更多融资能力较差、技术商业化前景不明朗的激光雷达企业退出市场。

本文转自“盖世汽车网”,作者熊薇,原标题《激光雷达混战》经亿欧编辑,仅供业内人士参考。


2019年,自动驾驶激光雷达领域发生了两件大事:第一件,因不堪激光雷达市场激烈竞争,以色列低成本激光雷达创企Oryx Vision宣布关停;第二件,为解决激光雷达面临的成本问题与性能问题,华为确认自研激光雷达。

Oryx Vision和华为对于激光雷达截然不同的态度,很大程度上反应了这项技术目前的处境之尴尬:对于自动驾驶,特别是高级别自动驾驶而言,激光雷达固然不可或缺,发展前景广阔,但由于技术难度大、商业变现慢,并不是每个玩家都可以走到最后。特别是接下来随着市场竞争不断加剧,不排除会有更多融资能力较差、技术商业化前景不明朗的激光雷达企业退出市场。

激光雷达如何助力自动驾驶实现?

关于自动驾驶是否需要激光雷达的问题,业内争论了多年,如今答案渐渐清晰——对于L3以上的自动驾驶,必须使用激光雷达。为什么这么说?

一个很重要的原因是激光雷达探测精度高、探测范围广、稳定性强,可以对周围环境进行实时的3D建模,为决策层提供机动车、非机动车、行人等的方位、距离、速度、运动方向及流量等道路数据,帮助自动驾驶汽车精准识别道路上的目标属性。L3及以上的自动驾驶,由于需要系统与人类驾驶员共享、甚至完全掌握车辆的控制权,就必须具备堪比人类驾驶员甚至超越人类的环境感知能力,而目前来看,仅仅依靠毫米波雷达和摄像头还达不到这个要求。

摄像头虽然在识别道路、车辆、行人以及红绿灯等环境信息方面,拥有较为出色的表现,但在强光、雨雪、大雾等恶劣环境下,识别精度很容易受到影响,此前特斯拉发生的致命事故就是一个很好的例子。而毫米波雷达虽然抗干扰能力强,哪怕碰到雨、雪、雾霾沙、尘暴等恶劣天气,亦能正常使用,但毫米波雷达的探测距离会受到频段损耗的直接制约,并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模,可谓各有优劣。

即使将这两中传感器进行融合,亦无法满足高级别自动驾驶汽车的精准探测需求,否则现在很多基于摄像头+毫米波雷达的自动驾驶辅助系统,在开启过程中就不会要求驾驶员眼睛必须注视前方了,因为仅仅依靠车端的传感器还存在缺陷。

当然,这也并不意味着激光雷达就没有缺陷——在雨、雪、雾霾、沙尘暴等恶劣天气中,激光雷达就无法正常使用。从这一点上来讲,加入激光雷达后,其实也并不能完全解决自动驾驶在感知方面的难题,只能说可以与其他传感器进行互补,提升自动驾驶汽车的感知能力,同时给车辆提供一种感知上的冗余。

激光雷达之于自动驾驶的重要意义远不止于此。通过激光雷达实时进行道路特征提取,并与高精度地图中标志点的相对空间坐标信息进行匹配,还可以帮助车辆进行高精定位,而这对于自动驾驶汽车也尤为关键。因为自动驾驶汽车只有准确地知道“我在哪儿”,才能获得更加安全的行驶路线。

而如果把激光雷达装在路端,与摄像头、毫米波雷达等共同构成路侧感知系统,帮助自动驾驶汽车从另一个视角进行道路环境信息采集,也可以实现感知上的冗余,提升自动驾驶汽车的运营安全性,特别是对鬼探头这样危险的场景而言,是一种很好的解决办法。目前,Innovusion、镭神智能等激光雷达初创公司已经在做这方面的探索,其中镭神智能的32线激光雷达和视觉融合的深度学习算法目标识别分类跟踪解决方案据悉已经被用于宇通客车的“智慧岛5G智能公交”项目中。

正是基于对自动驾驶的重要意义,据相关预测数据显示,随着L3+自动驾驶汽车在未来几年逐渐落地,激光雷达市场也将迎来快速发展,到2026年,预计车载激光雷达的市场规模将超过100亿元,如果加上特定场景下的应用,其最终市值甚至将远超这一预估量。

多股势力角逐,谁将胜出?

如果从2004年激光雷达首次被用于DARPA挑战赛开始算起,这项技术在汽车领域的应用已经有15年的历史了。经过十多年的发展,车载激光雷达市场已经从最初Velodyne一家独大的局面,发展成了多股势力并存的局面。

在过去很长一段时间里,车载激光雷达市场唯Velodyne独尊。虽然该公司的激光雷达一直以价格昂贵、交货周期长著称,很多企业在开展自动驾驶测试时,仍不约而同地选择了Velodyne的多线激光雷达作为主传感器。例如谷歌在早期开展自动驾驶项目研发时,就是采购Velodyne的64线激光雷达,据悉就这一个“全家桶”就要价7.5万美元,这显然不是量产车市场能够承受的价格。

正因为如此,2015年的时候Velodyne推出了一款相对较经济的激光雷达新品——Puck(原名为VLP-16),与HDL-64相比,Puck确实便宜了很多,但依旧需要8000美元/台。2017年Velodyne又发布了另一款多线激光雷达——Ultra Puck(原名为VLP-32C),这款产品的售价介于16线和64线之间,约为4万美元/台。可以说,Velodyne确实在积极谋变,然对于量产车而言,这样的价格依旧称不上“美丽”。

更何况HDL-64、Ultra Puck和Puck都是传统的机械旋转的激光雷达,不仅量产难度大,而且不易于安装,并不是可量产的自动驾驶汽车的最佳传感器选择。因此,在已有多线激光雷达产品基础上,Velodyne仍在继续求变,最终于2018 CES上推出了其首款固态激光雷达Velarray。据悉Velarray分辨率等效300线-350线,白天和黑夜均适用,且能够轻松地被嵌入到车辆的风挡后方、保险杠内及其他角落,充分实现激光雷达与车辆的完美整合,目前该产品已经拿到了国外知名车企的订单。

在Velodyne忙着谋变的日子里,过去几年一大批新的激光雷达玩家开始涌现市场。例如法雷奥,通过与Ibeo合作,于2017年11月推出了汽车行业首款也是目前唯一一款量产的车规级激光雷达——SCALA®。该激光雷达一经推出便被装配在全新奥迪A8上,随后又陆续在奥迪A6、奥迪A7、奥迪Q7、奥迪Q8等车型上搭载,用于帮助车辆收集道路信息,提高驾驶安全。到目前为止,SCALA®的交付量已经超过了十万台。

另外诸如博世、安波福、采埃孚、大陆等零部件企业也在纷纷布局激光雷达,其中博世主要是通过投资激光雷达初创公司来切入该领域。2017年2月,博世旗下投资公司投资了一家名为TetraVue的激光雷达公司,据悉该公司的超高分辨率3D激光雷达数据和图像将有助于自动和高度自动驾驶车辆对障碍物的有效识别。2018年9月,该投资公司又完成了对ABAX Sensing公司的后续投资,以支持后者研发用于ADAS和自动驾驶车辆的全固态芯片激光雷达。另据博世相关负责人早期透露,博世亦在进行激光雷达研发,预计将于2022年投入市场。

安波福亦如此。2015年,安波福股权投资3D激光雷达传感器的领先企业Quanergy,双方计划合作开发一系列低成本、高性能的固态激光雷达产品,随即在2016年CES上Quanergy就发布了其首款面向自动驾驶汽车的固态激光雷达S3。2017年8月,安波福获得了以色列Innoviz Technologies的少数股权,在随后的9月,安波福又与开发固态激光雷达技术的加拿大公司LeddarTech签署了一项商业合作协议,宣布联手开发一款低成本的角向激光雷达解决方案,与此同时德尔福也对LeddarTech进行了少量投资。

采埃孚对激光雷达的布局主要是通过lbeo来实现的。2016年,采埃孚宣布收购lbeo 40%的股份,以凭借后者在激光雷达领域的研究,研发更为先进的驾驶辅助系统,实现高度的自动驾驶。2019年5月,采埃孚、Ibeo与艾迈斯达成合作,共同研发车用固态激光雷达技术,以确保该项技术能在2021年前迅速、安全地投入使用。

大陆集团的策略与采埃孚类似。2016年,大陆集团宣布收购激光雷达公司Advanced Scientific Concepts,进行相关的技术储备。经过近3年的研发,日前据外媒报道大陆集团已经开发出了一款固态激光雷达HFL110,正将其样品推向商用车市场,助力高级别自动驾驶的实现。

而科技公司方面,则以华为、英特尔、Waymo为代表。其中华为还处于布局初期,2019年10月22日,在世界智能网联汽车大会高峰论坛上,华为轮值董事长徐直军明确表示华为将利用其光电子技术开发激光雷达,解决激光雷达面临的成本问题与性能问题。

英特尔主要是通过旗下Mobileye切入该领域。2019年5月,Mobileye宣布建立新的激光雷达部门——LiDAR.AI,以扩大运营。此前,Mobileye 的 ADAS 系统一直依赖于摄像头,此次成立专门的激光雷达部门,或在一定程度上加强 Mobileye 在激光雷达领域的技术,弥补其在视觉领域的不足。

比较之下,Waymo的进展相对较快,不仅能够自给自足,而且已经开始通过激光雷达赚钱了。今年3月,Waymo宣布将开始向其他公司出售其用在自动驾驶汽车上的定制激光雷达传感器Laser Bear Honeycomb。不过,Waymo的Laser BearHoneycomb仅面向不与其自动驾驶计划有竞争关系的公司出售,也是够尴尬的!

除此以外,近两年激光雷达领域还涌现了大批初创公司,如上面已经提到了的Innoviz、LeddarTech,以及禾赛科技、速腾聚创、镭神智能、Ouster、Baraja、Innovusion、Luminar等。

不过由于整车厂对产品的稳定性和可靠性有较高的要求,与初创企业合作需要冒非常大的风险,因此很多激光雷达初创公司在研发初期就与车企达成了紧密的合作。像速腾聚创于去年10月同时获得了菜鸟网络、上汽以及北汽新能源三家企业的投资,今年9月,其又与一汽签署了深化合作协议,双方将进行智能固态激光雷达车规级量产研发合作。Luminar则与沃尔沃达成了合作,共同研发自动驾驶,并提供自己的激光雷达平台。

在多股势力的角逐下,激光雷达市场正迎来快速发展期。接下来,随着L3+自动驾驶汽车逐渐迎来规模化量产,各方玩家对激光雷达量产市场的争夺或将更加激烈,预计该领域将迎来一场残酷的淘汰赛。目前Oryx Vision的关停,或许只是一个开始!

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