激光雷達的“下沉”戰事

熱錢還在涌入自動駕駛行業，連橫之后即將爆發一場大戰。無論是通用-本田-克魯斯，豐田-優步，大眾-福特-Argo，現代起亞-亞馬遜-極光，Waymo-雷諾日產聯盟，還是百度，都有希望在這場戰爭中稱王。而激光雷達有望成為這些巨頭背后最大的“武器庫”。尋找激光雷達行業應用的“金礦”自2007年起，威力登開始為全球各種規模的自動駕駛項目提供激光雷達。

截至今年3月，威力登激光雷達的銷量已經突破3萬臺，銷售額達到5億美元(約合34.5億人民幣)。這個銷量超過了全球所有競爭對手的出貨量總和，應用范圍主要包括自動駕駛、測繪、工業港口、物流、安防。然而，這并不是激光雷達最大的金礦。

今年6月，法雷奧透露已獲得全球四家主流車企總價值約5億歐元(約合人民幣38.7億元)的訂單。這些訂單的生命周期預計將從2024年持續到2025年，并可能最終導致總價值10億至15億歐元的長期業務(即額外訂單)。目前法雷奧的4線產品ScaLa(第一代)是符合車輛法規應用標準的激光雷達，已經量產。2017年開始裝配在具有L3級自動駕駛功能的A8車型上。

現在來看，激光雷達最終安裝在兩種類型的汽車上:一種是用于自動駕駛測試的無人車。這個市場對激光雷達的線數要求高，愿意出更高的價格，但訂單規模小；一類是汽車廠商推出的具有輔助駕駛和自動駕駛功能的量產車。因為面向消費者，所以訂單量大。但這種車對激光雷達的體積、尺寸、可靠性都有非常高的期望，往往需要激光雷達獲得各種認證。對于第二個市場，為了保證系統有更多的安全冗余，汽車廠商更愿意為激光雷達驅動的ADAS系統買單。大多數主流車企表示，在2025-2030年，他們能承受的激光雷達價格在1000美元以內。世界各地的激光雷達公司都在朝著這個目標前進。一個趨勢是，許多激光雷達公司在為自動駕駛公司提供解決方案的同時，已經開始部署更多的ADAS功能，試圖成為L2/L3自動駕駛方案中的補償選項。以攝像頭為核心的ADAS系統還是有局限性的。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)一直將激光雷達視為“異端”。他甚至直言:激光雷達對自動駕駛沒用；激光雷達是一種昂貴且不必要的產品。真的是這樣嗎？產研院研究總監周在一篇名為《ADAS漫談:自動駕駛為什么一定要用激光雷達》的文章中解釋說，ADAS和以攝像頭為核心的自動駕駛系統有很多局限性:

首先，過大的視野(FOV)角度會導致非常明顯的車輛盲區。一般來說，FOV越大越好，但是要考慮失真的問題。一般來說，CMOS傳感器鏡頭的FOV不超過76度。76度以上為廣角鏡頭，廣角鏡頭附近有明顯畸變；如果超過120度，就是魚眼鏡頭，圖像邊緣嚴重失真。為了解決FOV問題，沃爾沃和特斯拉選擇了三眼系統。沃爾沃的三眼系統的FOV角分別為140度、45度和34度。特斯拉FOV是150度，50度和25度。但是這個系統仍然不能解決封閉盲區的問題。其次，當車輛低速行駛時，單目攝像頭系統對于突然出現的靜止目標或者緩慢移動的目標(通常是行人)基本無效。Mobileye明確指出行人識別只有在50公里/小時以上才起作用，為什么需要這么高的速度？這是因為機器視覺主要針對動態目標識別，尤其是在汽車領域，優先識別車輛、行人、自行車、電動車等動態目標。了解了以上背景，我們就能理解激光雷達在自動駕駛系統中的作用，也就能理解為什么汽車行業總強調要達到99%的識別率是不夠的，我們需要達到99.99999...%-而且激光雷達是小數點后幾位最強的保障。在這種情況下，激光雷達的首要價值是作為相機和毫米波雷達之外的安全冗余。

2017年，奧迪推出了被譽為全球首款L3級自動駕駛車型的奧迪A8。這款車型也吸引了業界對法雷奧斯卡拉(Valeo ScaLa)的關注，這是世界上第一款用于量產車的激光雷達。目前業界主流的ADAS解決方案使用的是Mobileye提供的視覺芯片。雖然Mobileye對車道線和車輛尾部的識別準確率很高，但系統仍然無法匹配和識別一些形狀奇特、具有地方特色的車輛，比如改裝車、三輪車等。毫米波雷達分辨率不足，對非金屬物品存在一定的漏檢概率，無法保證車輛準確判斷自身與周圍障礙物的位置關系。奧迪A8搭載的法雷奧ScaLa激光雷達解決了上述問題。這也可以在一定程度上解釋，為什么一直專注于視覺的Mobileye會花數千萬美元收購與激光雷達相關的公司Eonite Perception。

這是一個專門為使用激光雷達繪制和跟蹤3D地圖而開發的軟件。依托Eonite Perception的工程師，Mobileye成立了激光傳感器部門——lidar . ai，正如這個部門的名字一樣，此次收購將加強Mobileye在激光雷達領域的技術，彌補Mobileye在視覺領域的不足。過去，Mobileye的ADAS系統依賴于攝像頭，但現在包括車企和科技巨頭在內的自動駕駛公司更喜歡使用激光雷達。由于激光雷達可以在任何光照條件下精確繪制汽車的行駛區域，結合攝像頭和雷達，自動駕駛汽車可以清楚地了解實時路況。Lidar公司開始關注ADAS功能的開發。“市場在變，現在我們要給ADAS終端分配一些能量。”今年3月，威力登創始人大衛·霍爾(David Hall)對外界表示。他認為，威力登激光雷達在L4/L5市場有自己的優勢，威力登目前的產能足以滿足用戶的需求。ADAS市場即將迎來新的熱潮，威力登的激光雷達可以在這里收獲豐厚的利潤，因此保持4/5級市場并不明智。在今年的CES上，威力登發布了近距離激光雷達產品VelaDome。該產品可覆蓋車輛全側近距離范圍，對車輛近/死角的行人或自行車檢測效果顯著。威力登還希望將自己的激光雷達組合軟件引入ADAS市場，以便像Tesla AutoPilot和GM Super Cruise一樣推出有競爭力的ADAS解決方案。

激光雷達軟件系統Vella就是在這種背景下推出的產品。Vella主要與威力登的固態激光雷達Velarray結合使用，可以嵌入汽車擋風玻璃后或保險杠位置。威力登說，“與相機+毫米波雷達系統相比，其ADAS性能將發生革命性變化。”進入ADAS市場，考慮產品迭代和綜合性能問題，威力登……lso通過收購和合并擴大了業務版圖:今年7月，威力登收購了舊金山高精地圖創業公司Mapper.ai的知識產權，雙方將合作開發更安全的ADAS系統。Mapper.ai的高精度測繪定位技術將加速Vella軟件的開發。這次收購似乎類似于Mobileye收購Eonite Perception。目前，威力登的解決方案允許客戶解鎖ADAS的更多功能，包括行人和自行車避讓、車道保持輔助(LKA)、自動緊急制動(AEB)、自適應巡航控制(ACC)、交通堵塞輔助(TJA)等。

Luminar首席執行官奧斯汀·拉塞爾(Austin Russell)對目前的激光雷達也有自己的判斷。在他看來，由Waymo等公司主導的自動駕駛出租車和卡車項目一時還成不了氣候，因此ADAS市場在未來幾年將更具吸引力。今年6月，Luminar推出了一款集成硬件和軟件的激光雷達平臺Iris(虹膜)。為了建立這個解決方案，Luminar動員了60名軟件工程師來配合研發。Iris平臺分為兩個版本:用于高級駕駛輔助系統(ADAS)的激光雷達解決方案，價格低于500美元；高級自動駕駛(L4/L5)的方案成本不超過1000元。Luminar的車載激光雷達和軟件將于2022年大規模交付。新的激光雷達只有當前產品的三分之一，可以無縫集成到量產車輛的前格柵、車頂或大燈中。

2018年8月，Cepton攜手日本最大的汽車照明公司Koito，為后者提供定制的小型激光雷達解決方案，并將激光雷達安裝到汽車車燈中。Cepton與Koito的合作主要從ADAS開始，將擴展到更高級的自動駕駛；與May Mobility(低速公園車)的合作是針對L4級自動駕駛的。三年前，Innoviz推出了兩款MEMS固態激光雷達樣品:InnovizPro和InnovizOne。

0

InnovizPro是基于MEMS掃描技術的高性能固態解決方案，可為汽車、測繪等應用提供卓越的性能和價值。InnovizOne是一個易于無縫集成的車輛級解決方案，可以為3級到5級自動駕駛提供3D感知。2021年，寶馬決定在3級自動駕駛汽車上使用InnovizOne激光雷達。熱錢還在涌入自動駕駛行業，連橫之后即將爆發一場大戰。無論是通用-本田-克魯斯，豐田-優步，大眾-福特-Argo，現代起亞-亞馬遜-極光，Waymo-雷諾日產聯盟，還是百度，都有希望在這場戰爭中稱王。而激光雷達有望成為這些巨頭背后最大的“武器庫”。尋找激光雷達行業應用的“金礦”自2007年起，威力登開始為全球各種規模的自動駕駛項目提供激光雷達。

截至今年3月，威力登激光雷達的銷量已經突破3萬臺，銷售額達到5億美元(約合34.5億人民幣)。這個銷量超過了全球所有競爭對手的出貨量總和，應用范圍主要包括自動駕駛、測繪、工業港口、物流、安防。然而，這并不是激光雷達最大的金礦。

今年6月，法雷奧透露已獲得全球四家主流車企總價值約5億歐元(約合人民幣38.7億元)的訂單。這些訂單的生命周期預計將從2024年持續到2025年，并可能最終導致總價值10億至15億歐元的長期業務(即額外訂單)。目前法雷奧的4線產品ScaLa(第一代)是符合車輛法規應用標準的激光雷達，已經量產。2017年開始裝配在具有L3級自動駕駛功能的A8車型上。

現在來看，激光雷達最終安裝在兩種類型的汽車上:一種是用于自動駕駛測試的無人車。這個市場對激光雷達的線數要求高，愿意出更高的價格，但訂單規模小；一類是汽車廠商推出的具有輔助駕駛和自動駕駛功能的量產車。因為面向消費者，所以訂單量大。但這種車對激光雷達的體積、尺寸、可靠性都有非常高的期望，往往需要激光雷達獲得各種認證。對于第二個市場，為了保證系統有更多的安全冗余，汽車廠商更愿意為激光雷達驅動的ADAS系統買單。大多數主流車企表示，在2025-2030年，他們能承受的激光雷達價格在1000美元以內。世界各地的激光雷達公司都在朝著這個目標前進。一個趨勢是，許多激光雷達公司在為自動駕駛公司提供解決方案的同時，已經開始部署更多的ADAS功能，試圖成為L2/L3自動駕駛方案中的補償選項。以攝像頭為核心的ADAS系統還是有局限性的。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)一直將激光雷達視為“異端”。他甚至直言:激光雷達對自動駕駛沒用；激光雷達是一種昂貴且不必要的產品。真的是這樣嗎？產研院研究總監周在一篇名為《ADAS漫談:自動駕駛為什么一定要用激光雷達》的文章中解釋說，ADAS和以攝像頭為核心的自動駕駛系統有很多局限性:

首先，過大的視野(FOV)角度會導致非常明顯的車輛盲區。一般來說，FOV越大越好，但是要考慮失真的問題。一般來說，CMOS傳感器鏡頭的FOV不超過76度。76度以上為廣角鏡頭，廣角鏡頭附近有明顯畸變；如果超過120度，就是魚眼鏡頭，圖像邊緣嚴重失真。為了解決FOV問題，沃爾沃和特斯拉選擇了三眼系統。沃爾沃的三眼系統的FOV角分別為140度、45度和34度。特斯拉FOV是150度，50度和25度。但是這個系統仍然不能解決封閉盲區的問題。其次，當車輛低速行駛時，單目攝像頭系統對于突然出現的靜止目標或者緩慢移動的目標(通常是行人)基本無效。Mobileye明確指出行人識別只有在50公里/小時以上才起作用，為什么需要這么高的速度？這是因為機器視覺主要針對動態目標識別，尤其是在汽車領域，優先識別車輛、行人、自行車、電動車等動態目標。了解了以上背景，我們就能理解激光雷達在自動駕駛系統中的作用，也就能理解為什么汽車行業總強調要達到99%的識別率是不夠的，我們需要達到99.99999...%-而且激光雷達是小數點后幾位最強的保障。在這種情況下，激光雷達的首要價值是作為相機和毫米波雷達之外的安全冗余。

2017年，奧迪推出了被譽為全球首款L3級自動駕駛車型的奧迪A8。這款車型也吸引了業界對法雷奧斯卡拉(Valeo ScaLa)的關注，這是世界上第一款用于量產車的激光雷達。目前業界主流的ADAS解決方案使用的是Mobileye提供的視覺芯片。雖然Mobileye對車道線和車輛尾部的識別準確率很高，但系統仍然無法匹配和識別一些形狀奇特、具有地方特色的車輛，比如改裝車、三輪車等。毫米波雷達分辨率不足，對非金屬物品存在一定的漏檢概率，無法保證車輛準確判斷自身與周圍障礙物的位置關系。奧迪A8搭載的法雷奧ScaLa激光雷達解決了上述問題。這也可以在一定程度上解釋，為什么一直專注于視覺的Mobileye會花數千萬美元收購與激光雷達相關的公司Eonite Perception。

這是一個專門為使用激光雷達繪制和跟蹤3D地圖而開發的軟件。依托Eonite Perception的工程師，Mobileye成立了激光傳感器部門——lidar . ai，正如這個部門的名字一樣，此次收購將加強Mobileye在激光雷達領域的技術，彌補Mobileye在視覺領域的不足。過去，Mobileye的ADAS系統依賴于攝像頭，但現在包括車企和科技巨頭在內的自動駕駛公司更喜歡使用激光雷達。由于激光雷達可以在任何光照條件下精確繪制汽車的行駛區域，結合攝像頭和雷達，自動駕駛汽車可以清楚地了解實時路況。Lidar公司開始關注ADAS功能的開發。“市場在變，現在我們要給ADAS終端分配一些能量。”今年3月，威力登創始人大衛·霍爾(David Hall)對外界表示。他認為，威力登激光雷達在L4/L5市場有自己的優勢，威力登目前的產能足以滿足用戶的需求。ADAS市場即將迎來新的熱潮，威力登的激光雷達可以在這里收獲豐厚的利潤，因此保持4/5級市場并不明智。在今年的CES上，威力登發布了近距離激光雷達產品VelaDome。該產品可覆蓋車輛全側近距離范圍，對車輛近/死角的行人或自行車檢測效果顯著。威力登還希望將自己的激光雷達組合軟件引入ADAS市場，以便像Tesla AutoPilot和GM Super Cruise一樣推出有競爭力的ADAS解決方案。

激光雷達軟件系統Vella就是在這種背景下推出的產品。Vella主要與威力登的固態激光雷達Velarray結合使用，可以嵌入汽車擋風玻璃后或保險杠位置。威力登說，“與相機+毫米波雷達系統相比，其ADAS性能將發生革命性變化。”進入ADAS市場，考慮產品迭代和綜合性能問題，威力登……lso通過收購和合并擴大了業務版圖:今年7月，威力登收購了舊金山高精地圖創業公司Mapper.ai的知識產權，雙方將合作開發更安全的ADAS系統。Mapper.ai的高精度測繪定位技術將加速Vella軟件的開發。這次收購似乎類似于Mobileye收購Eonite Perception。目前，威力登的解決方案允許客戶解鎖ADAS的更多功能，包括行人和自行車避讓、車道保持輔助(LKA)、自動緊急制動(AEB)、自適應巡航控制(ACC)、交通堵塞輔助(TJA)等。

Luminar首席執行官奧斯汀·拉塞爾(Austin Russell)對目前的激光雷達也有自己的判斷。在他看來，由Waymo等公司主導的自動駕駛出租車和卡車項目一時還成不了氣候，因此ADAS市場在未來幾年將更具吸引力。今年6月，Luminar推出了一款集成硬件和軟件的激光雷達平臺Iris(虹膜)。為了建立這個解決方案，Luminar動員了60名軟件工程師來配合研發。Iris平臺分為兩個版本:用于高級駕駛輔助系統(ADAS)的激光雷達解決方案，價格低于500美元；高級自動駕駛(L4/L5)的方案成本不超過1000元。Luminar的車載激光雷達和軟件將于2022年大規模交付。新的激光雷達只有當前產品的三分之一，可以無縫集成到量產車輛的前格柵、車頂或大燈中。

2018年8月，Cepton攜手日本最大的汽車照明公司Koito，為后者提供定制的小型激光雷達解決方案，并將激光雷達安裝到汽車車燈中。Cepton與Koito的合作主要從ADAS開始，將擴展到更高級的自動駕駛；與May Mobility(低速公園車)的合作是針對L4級自動駕駛的。三年前，Innoviz推出了兩款MEMS固態激光雷達樣品:InnovizPro和InnovizOne。

0

InnovizPro是基于MEMS掃描技術的高性能固態解決方案，可為汽車、測繪等應用提供卓越的性能和價值。InnovizOne是一個易于無縫集成的車輛級解決方案，可以為3級到5級自動駕駛提供3D感知。2021年，寶馬決定在3級自動駕駛汽車上使用InnovizOne激光雷達。過去公司推廣L4/L5自動駕駛，現在正在研發更多具有ADAS功能的激光雷達解決方案。通過產品下沉，公司調整了營銷策略:在軟件層面，更加注重ADAS功能，開發殺手級應用(如編碼激光束)；硬件層面，既有適合L3及以下的激光雷達方案，也有適合L4/L5自動駕駛的產品。這樣做的目的是根據激光雷達技術的現有路線和發展速度，推出符合市場需求的產品。另一方面，與一線主機廠和Tier1合作，逐步推進自動駕駛的演進。為主動安全而生，激光雷達的本質是3D傳感器可以通過增加激光雷達來提高ADAS系統的安全冗余度，這就引出了激光雷達的出路:便宜到可以進前線。這樣，激光雷達就可以獲得寶貴的裝載機會。這實際上帶來了雙重好處:第一，投資實際上是由消費者分擔的(當然消費者也獲得了更好的ADAS功能和體驗)；其次，真實場景代替模擬獲得真實的海量數據。為了讓汽車廠商更容易接受激光雷達，降低在量產車型上安裝激光雷達的難度，激光雷達公司提供ADAS功能供車企使用是順理成章的選擇。因為激光雷達點云是3D的，包含距離、大小、位置等信息，所以數據量比視覺少。所以lidar公司提供ADAS功能的技術難度相對較小，不需要復雜的圖像處理。以博世MPC2為例，其攝像頭輸出為1920*1080像素，每幀代表200萬個空間點(每個像素對應的角分辨率為0.03度)。以威力登128線激光雷達為例，其角分辨率為0.2*0.11度。掃描一周，點數只有23萬個空間點(橫向360度/0.2度*縱向128像素)。因此不需要復雜的圖像處理，對計算能力的要求極低。激光雷達可以使用自己的嵌入式處理器來完成ADAS算法處理。14年前，大衛·霍爾發明的這種新型雷達傳感器在DARPA自動駕駛挑戰賽中一舉成名，間接推動了自動駕駛的蓬勃發展。如今，大學、車企、Tier1、科技公司和初創企業在進行自動駕駛相關的探索和研發時，都愿意為這個傳感器買單。然而，這給外界留下了一個刻板印象:人們認為激光雷達是專門為高級自動駕駛打造的傳感器。其實激光雷達并不是L4/L5自動駕駛的專屬。從今天的角度來看，我們可以有一個新的認識:激光雷達是智能駕駛和主動安全的3D傳感器。過去公司推廣L4/L5自動駕駛，現在正在研發更多具有ADAS功能的激光雷達解決方案。通過產品下沉，公司調整了營銷策略:在軟件層面，更加注重ADAS功能，開發殺手級應用(如編碼激光束)；硬件層面，既有適合L3及以下的激光雷達方案，也有適合L4/L5自動駕駛的產品。這樣做的目的是根據激光雷達技術的現有路線和發展速度，推出符合市場需求的產品。另一方面，與一線主機廠和Tier1合作，逐步推進自動駕駛的演進。為主動安全而生，激光雷達的本質是3D傳感器可以通過增加激光雷達來提高ADAS系統的安全冗余度，這就引出了激光雷達的出路:便宜到可以進前線。這樣，激光雷達就可以獲得寶貴的裝載機會。這實際上帶來了雙重好處:第一，投資實際上是由消費者分擔的(當然消費者也獲得了更好的ADAS功能和體驗)；其次，真實場景代替模擬獲得真實的海量數據。為了讓汽車廠商更容易接受激光雷達，降低在量產車型上安裝激光雷達的難度，激光雷達公司提供ADAS功能供車企使用是順理成章的選擇。因為激光雷達點云是3D的，包含距離、大小、位置等信息，所以數據量比視覺少。所以lidar公司提供ADAS功能的技術難度相對較小，不需要復雜的圖像處理。以博世MPC2為例，其攝像頭輸出為1920*1080像素，每幀代表200萬個空間點(每個像素對應的角分辨率為0.03度)。以威力登128線激光雷達為例，其角分辨率為0.2*0.11度。掃描一周，點數只有23萬個空間點(橫向360度/0.2度*縱向128像素)。因此不需要復雜的圖像處理，對計算能力的要求極低。激光雷達可以使用自己的嵌入式處理器來完成ADAS算法處理。14年前，大衛·霍爾發明的這種新型雷達傳感器在DARPA自動駕駛挑戰賽中一舉成名，間接推動了自動駕駛的蓬勃發展。如今，大學、車企、Tier1、科技公司和初創企業在進行自動駕駛相關的探索和研發時，都愿意為這個傳感器買單。然而，這給外界留下了一個刻板印象:人們認為激光雷達是專門為高級自動駕駛打造的傳感器。其實激光雷達并不是L4/L5自動駕駛的專屬。從今天的角度來看，我們可以有一個新的認識:激光雷達是智能駕駛和主動安全的3D傳感器。

標簽：特斯拉奧迪沃爾沃本田寶馬

汽車資訊熱門資訊