2019年,自動駕駛激光雷達領(lǐng)域發(fā)生了兩件大事:第一件,因不堪激光雷達市場激烈競爭,以色列低成本激光雷達創(chuàng)企Oryx Vision宣布關(guān)停;第二件,為解決激光雷達面臨的成本問題與性能問題,華為確認自研激光雷達。
Oryx Vision和華為對于激光雷達截然不同的態(tài)度,很大程度上反應(yīng)了這項技術(shù)目前的處境之尷尬:對于自動駕駛,特別是高級別自動駕駛而言,激光雷達固然不可或缺,發(fā)展前景廣闊,但由于技術(shù)難度大、商業(yè)變現(xiàn)慢,并不是每個玩家都可以走到最后。特別是接下來隨著市場競爭不斷加劇,不排除會有更多融資能力較差、技術(shù)商業(yè)化前景不明朗的激光雷達企業(yè)退出市場。
激光雷達如何助力自動駕駛實現(xiàn)?
關(guān)于自動駕駛是否需要激光雷達的問題,業(yè)內(nèi)爭論了多年,如今答案漸漸清晰——對于L3以上的自動駕駛,必須使用激光雷達。為什么這么說?
一個很重要的原因是激光雷達探測精度高、探測范圍廣、穩(wěn)定性強,可以對周圍環(huán)境進行實時的3D建模,為決策層提供機動車、非機動車、行人等的方位、距離、速度、運動方向及流量等道路數(shù)據(jù),幫助自動駕駛汽車精準識別道路上的目標屬性。L3及以上的自動駕駛,由于需要系統(tǒng)與人類駕駛員共享、甚至完全掌握車輛的控制權(quán),就必須具備堪比人類駕駛員甚至超越人類的環(huán)境感知能力,而目前來看,僅僅依靠毫米波雷達和攝像頭還達不到這個要求。
圖片來源:禾賽科技
攝像頭雖然在識別道路、車輛、行人以及紅綠燈等環(huán)境信息方面,擁有較為出色的表現(xiàn),但在強光、雨雪、大霧等惡劣環(huán)境下,識別精度很容易受到影響,此前特斯拉發(fā)生的致命事故就是一個很好的例子。而毫米波雷達雖然抗干擾能力強,哪怕碰到雨、雪、霧霾沙、塵暴等惡劣天氣,亦能正常使用,但毫米波雷達的探測距離會受到頻段損耗的直接制約,并且對周邊所有障礙物無法進行精準的建模,可謂各有優(yōu)劣。
即使將這兩中傳感器進行融合,亦無法滿足高級別自動駕駛汽車的精準探測需求,否則現(xiàn)在很多基于攝像頭+毫米波雷達的自動駕駛輔助系統(tǒng),在開啟過程中就不會要求駕駛員眼睛必須注視前方了,因為僅僅依靠車端的傳感器還存在缺陷。
當(dāng)然,這也并不意味著激光雷達就沒有缺陷——在雨、雪、霧霾、沙塵暴等惡劣天氣中,激光雷達就無法正常使用。從這一點上來講,加入激光雷達后,其實也并不能完全解決自動駕駛在感知方面的難題,只能說可以與其他傳感器進行互補,提升自動駕駛汽車的感知能力,同時給車輛提供一種感知上的冗余。
激光雷達之于自動駕駛的重要意義遠不止于此。通過激光雷達實時進行道路特征提取,并與高精度地圖中標志點的相對空間坐標信息進行匹配,還可以幫助車輛進行高精定位,而這對于自動駕駛汽車也尤為關(guān)鍵。因為自動駕駛汽車只有準確地知道“我在哪兒”,才能獲得更加安全的行駛路線。
而如果把激光雷達裝在路端,與攝像頭、毫米波雷達等共同構(gòu)成路側(cè)感知系統(tǒng),幫助自動駕駛汽車從另一個視角進行道路環(huán)境信息采集,也可以實現(xiàn)感知上的冗余,提升自動駕駛汽車的運營安全性,特別是對鬼探頭這樣危險的場景而言,是一種很好的解決辦法。目前,Innovusion、鐳神智能等激光雷達初創(chuàng)公司已經(jīng)在做這方面的探索,其中鐳神智能的32線激光雷達和視覺融合的深度學(xué)習(xí)算法目標識別分類跟蹤解決方案據(jù)悉已經(jīng)被用于宇通客車的“智慧島5G智能公交”項目中。
正是基于對自動駕駛的重要意義,據(jù)相關(guān)預(yù)測數(shù)據(jù)顯示,隨著L3+自動駕駛汽車在未來幾年逐漸落地,激光雷達市場也將迎來快速發(fā)展,到2026年,預(yù)計車載激光雷達的市場規(guī)模將超過100億元,如果加上特定場景下的應(yīng)用,其最終市值甚至將遠超這一預(yù)估量。
多股勢力角逐 誰將勝出?
如果從2004年激光雷達首次被用于DARPA挑戰(zhàn)賽開始算起,這項技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有15年的歷史了。經(jīng)過十多年的發(fā)展,車載激光雷達市場已經(jīng)從最初Velodyne一家獨大的局面,發(fā)展成了多股勢力并存的局面。
在過去很長一段時間里,車載激光雷達市場唯Velodyne獨尊。雖然該公司的激光雷達一直以價格昂貴、交貨周期長著稱,很多企業(yè)在開展自動駕駛測試時,仍不約而同地選擇了Velodyne的多線激光雷達作為主傳感器。例如谷歌在早期開展自動駕駛項目研發(fā)時,就是采購Velodyne的64線激光雷達,據(jù)悉就這一個“全家桶”就要價7.5萬美元,這顯然不是量產(chǎn)車市場能夠承受的價格。
正因為如此,2015年的時候Velodyne推出了一款相對較經(jīng)濟的激光雷達新品——Puck(原名為VLP-16),與HDL-64相比,Puck確實便宜了很多,但依舊需要8000美元/臺。2017年Velodyne又發(fā)布了另一款多線激光雷達——Ultra Puck(原名為VLP-32C),這款產(chǎn)品的售價介于16線和64線之間,約為4萬美元/臺。可以說,Velodyne確實在積極謀變,然對于量產(chǎn)車而言,這樣的價格依舊稱不上“美麗”。
更何況HDL-64、Ultra Puck和Puck都是傳統(tǒng)的機械旋轉(zhuǎn)的激光雷達,不僅量產(chǎn)難度大,而且不易于安裝,并不是可量產(chǎn)的自動駕駛汽車的最佳傳感器選擇。因此,在已有多線激光雷達產(chǎn)品基礎(chǔ)上,Velodyne仍在繼續(xù)求變,最終于2018 CES上推出了其首款固態(tài)激光雷達Velarray。據(jù)悉Velarray分辨率等效300線-350線,白天和黑夜均適用,且能夠輕松地被嵌入到車輛的風(fēng)擋后方、保險杠內(nèi)及其他角落,充分實現(xiàn)激光雷達與車輛的完美整合,目前該產(chǎn)品已經(jīng)拿到了國外知名車企的訂單。
圖片來源:法雷奧
在Velodyne忙著謀變的日子里,過去幾年一大批新的激光雷達玩家開始涌現(xiàn)市場。例如法雷奧,通過與Ibeo合作,于2017年11月推出了汽車行業(yè)首款也是目前唯一一款量產(chǎn)的車規(guī)級激光雷達——SCALA®。該激光雷達一經(jīng)推出便被裝配在全新奧迪A8上,隨后又陸續(xù)在奧迪A6、奧迪A7、奧迪Q7、奧迪Q8等車型上搭載,用于幫助車輛收集道路信息,提高駕駛安全。到目前為止,SCALA®的交付量已經(jīng)超過了十萬臺。
另外諸如博世、安波福、采埃孚、大陸等零部件企業(yè)也在紛紛布局激光雷達,其中博世主要是通過投資激光雷達初創(chuàng)公司來切入該領(lǐng)域。2017年2月,博世旗下投資公司投資了一家名為TetraVue的激光雷達公司,據(jù)悉該公司的超高分辨率3D激光雷達數(shù)據(jù)和圖像將有助于自動和高度自動駕駛車輛對障礙物的有效識別。2018年9月,該投資公司又完成了對ABAX Sensing公司的后續(xù)投資,以支持后者研發(fā)用于ADAS和自動駕駛車輛的全固態(tài)芯片激光雷達。另據(jù)博世相關(guān)負責(zé)人早期透露,博世亦在進行激光雷達研發(fā),預(yù)計將于2022年投入市場。
安波福亦如此。2015年,安波福股權(quán)投資3D激光雷達傳感器的領(lǐng)先企業(yè)Quanergy,雙方計劃合作開發(fā)一系列低成本、高性能的固態(tài)激光雷達產(chǎn)品,隨即在2016年CES上Quanergy就發(fā)布了其首款面向自動駕駛汽車的固態(tài)激光雷達S3。2017年8月,安波福獲得了以色列Innoviz Technologies的少數(shù)股權(quán),在隨后的9月,安波福又與開發(fā)固態(tài)激光雷達技術(shù)的加拿大公司LeddarTech簽署了一項商業(yè)合作協(xié)議,宣布聯(lián)手開發(fā)一款低成本的角向激光雷達解決方案,與此同時德爾福也對LeddarTech進行了少量投資。
采埃孚對激光雷達的布局主要是通過lbeo來實現(xiàn)的。2016年,采埃孚宣布收購lbeo 40%的股份,以憑借后者在激光雷達領(lǐng)域的研究,研發(fā)更為先進的駕駛輔助系統(tǒng),實現(xiàn)高度的自動駕駛。2019年5月,采埃孚、Ibeo與艾邁斯達成合作,共同研發(fā)車用固態(tài)激光雷達技術(shù),以確保該項技術(shù)能在2021年前迅速、安全地投入使用。
大陸集團的策略與采埃孚類似。2016年,大陸集團宣布收購激光雷達公司Advanced Scientific Concepts,進行相關(guān)的技術(shù)儲備。經(jīng)過近3年的研發(fā),日前據(jù)外媒報道大陸集團已經(jīng)開發(fā)出了一款固態(tài)激光雷達HFL110,正將其樣品推向商用車市場,助力高級別自動駕駛的實現(xiàn)。
而科技公司方面,則以華為、英特爾、Waymo為代表。其中華為還處于布局初期,2019年10月22日,在世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會高峰論壇上,華為輪值董事長徐直軍明確表示華為將利用其光電子技術(shù)開發(fā)激光雷達,解決激光雷達面臨的成本問題與性能問題。
英特爾主要是通過旗下Mobileye切入該領(lǐng)域。2019年5月,Mobileye宣布建立新的激光雷達部門——LiDAR.AI,以擴大運營。此前,Mobileye 的 ADAS 系統(tǒng)一直依賴于攝像頭,此次成立專門的激光雷達部門,或在一定程度上加強 Mobileye 在激光雷達領(lǐng)域的技術(shù),彌補其在視覺領(lǐng)域的不足。
圖片來源:Waymo
比較之下,Waymo的進展相對較快,不僅能夠自給自足,而且已經(jīng)開始通過激光雷達賺錢了。今年3月,Waymo宣布將開始向其他公司出售其用在自動駕駛汽車上的定制激光雷達傳感器Laser Bear Honeycomb。不過,Waymo的Laser BearHoneycomb僅面向不與其自動駕駛計劃有競爭關(guān)系的公司出售,也是夠?qū)擂蔚模?
除此以外,近兩年激光雷達領(lǐng)域還涌現(xiàn)了大批初創(chuàng)公司,如上面已經(jīng)提到了的Innoviz、LeddarTech,以及禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、Ouster、Baraja、Innovusion、Luminar等。
不過由于整車廠對產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性有較高的要求,與初創(chuàng)企業(yè)合作需要冒非常大的風(fēng)險,因此很多激光雷達初創(chuàng)公司在研發(fā)初期就與車企達成了緊密的合作。像速騰聚創(chuàng)于去年10月同時獲得了菜鳥網(wǎng)絡(luò)、上汽以及北汽新能源三家企業(yè)的投資,今年9月,其又與一汽簽署了深化合作協(xié)議,雙方將進行智能固態(tài)激光雷達車規(guī)級量產(chǎn)研發(fā)合作。Luminar則與沃爾沃達成了合作,共同研發(fā)自動駕駛,并提供自己的激光雷達平臺。
在多股勢力的角逐下,激光雷達市場正迎來快速發(fā)展期。接下來,隨著L3+自動駕駛汽車逐漸迎來規(guī)?;慨a(chǎn),各方玩家對激光雷達量產(chǎn)市場的爭奪或?qū)⒏蛹ち?,預(yù)計該領(lǐng)域?qū)⒂瓉硪粓鰵埧岬奶蕴?。目前Oryx Vision的關(guān)停,或許只是一個開始!
來源:蓋世汽車