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| 本文作者： Deeperblue | 2016-09-23 18:36 |
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隔三差五就有公司站出來(lái)說(shuō)自己在做無(wú)人車。但這些技術(shù)的核心孰真孰假？哪些靠譜？閱讀本文，你將看到：
為什么說(shuō)激光雷達(dá)是無(wú)人車技術(shù)的關(guān)鍵？
激光雷達(dá)的商業(yè)版圖該從哪里拼起？
深藍(lán)盤點(diǎn)了 5 家激光雷達(dá)公司或技術(shù)提供商，它們或許是未來(lái)無(wú)人駕駛的救命稻草。
Uber 無(wú)人車最近挺火。
2016 年 9 月 14 日，Uber 無(wú)人車正式向公眾開放。來(lái)自匹茲堡的 1000 名 Uber “忠實(shí)用戶” 體驗(yàn)了 Uber 的無(wú)人車服務(wù)。
然而，美國(guó)密歇根大學(xué)同日公布的一項(xiàng)研究結(jié)果則表明，約 23% 的美國(guó)人明確表示自己不會(huì)乘坐無(wú)人駕駛汽車。
就在不久之前，Instagram 用戶 “evelab” 在舊金山拍到了一輛正在路上跑著的 Uber 無(wú)人駕駛車。舊金山成為 Uber 無(wú)人車與 Google 無(wú)人車的第一個(gè)正面賽場(chǎng)。
網(wǎng)友“everlab”在舊金山街頭拍到正在進(jìn)行測(cè)試的 Uber 無(wú)人車。
加州是對(duì)無(wú)人車路測(cè)比較嚴(yán)格的州，然而似乎 Uber 在加州也拿到了測(cè)試拍照。
“我們不清楚這輛車正處于無(wú)人駕駛測(cè)試，還是有駕駛員開著。Uber 并沒(méi)有宣布在舊金山有了路測(cè)牌照，” 美國(guó)《財(cái)富》網(wǎng)站在 2016 年 9 月 4 日這樣報(bào)道，“但是看起來(lái)車頂?shù)募す饫走_(dá)正處于激活狀態(tài)，它在不停地進(jìn)行 360 度掃描?！?《財(cái)富》暗示人們，Uber 或許又開始做“非法”的事情了。
《財(cái)富》網(wǎng)站所說(shuō)的激光雷達(dá)，就是照片中 Uber 無(wú)人車頂上那個(gè)類似全家桶的罐子，是分辨一輛車是普通車還是無(wú)人駕駛汽車的標(biāo)志。激光雷達(dá)是無(wú)人車的“眼睛”，無(wú)人車要看得見，必須得靠它。
事實(shí)上，早在十年前，激光雷達(dá)就已在無(wú)人車上大顯身手。
這事兒要從世界上第一場(chǎng)無(wú)人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽說(shuō)起。2004 年 3 月 13 日，這場(chǎng)比賽在美國(guó)西南部莫哈韋沙漠舉行，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DAPPA）在沙漠中鋪設(shè)了 240 公里長(zhǎng)的賽道，從加州的巴斯托一直延伸到內(nèi)華達(dá)州的普里姆。
然而，參賽的無(wú)人車軍團(tuán)全軍覆沒(méi)，沒(méi)有一支車隊(duì)開完全程，參賽車輛不是拋錨就是被撞壞。DAPPA 宣布一百萬(wàn)美金的獎(jiǎng)金輪空，來(lái)年再戰(zhàn)。
第二年，來(lái)自斯坦福大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，率先在無(wú)人車 “Stanely” 上使用激光雷達(dá)作為傳感器，一路順利披荊斬棘走到終點(diǎn)，并奪得冠軍。兩年的獎(jiǎng)金加在一起，斯坦福的無(wú)人車團(tuán)隊(duì)拿了兩百萬(wàn)美金。
由大眾越野車改裝而來(lái)的 Stanley 車頂上裝有激光雷達(dá)。
不是所有人都知道這輛 Stanley 的歷史性意義。斯坦福大學(xué)孕育了后來(lái)我們耳熟能詳?shù)臒o(wú)人車領(lǐng)域大牛，比如，被稱為“無(wú)人車教父”的塞巴斯蒂安·特龍（Sebastian Thrun）。
更重要的是，這輛 Stanely 拿到冠軍，正是使用了激光雷達(dá)作為傳感器——這是激光雷達(dá)在無(wú)人車上的首次使用。
無(wú)人車沒(méi)有駕駛員，想要看得見，必須采用傳感器。目前，無(wú)人駕駛傳感器的主流解決方案就是激光雷達(dá)。比如前文提到的 Uber 無(wú)人車，以及 Google 無(wú)人車，采用的傳感器都是激光雷達(dá)。
激光雷達(dá)依靠激光遇到障礙后的折返時(shí)間，計(jì)算出相對(duì)距離，生成物體的 3D 輪廓，畫出汽車周圍環(huán)境的高精度地圖，精度可達(dá)到厘米級(jí)。一枚激光雷達(dá)可以做到 360° 發(fā)射激光，從而達(dá)到 360° 掃描周圍環(huán)境的效果。比如像下圖這樣：
隨著無(wú)人車越來(lái)越火熱，傳統(tǒng)車企們也開始進(jìn)入激光雷達(dá)的賭局。2016 年 8 月，福特宣布投資激光雷達(dá)界的頂梁柱 Velodyne。福特的首席技術(shù)官拉什·奈爾（Raj Nair）說(shuō)：“我們將激光雷達(dá)視為關(guān)鍵。激光雷達(dá)具備強(qiáng)大的傳感能力，可以作為雷達(dá)和攝像頭的有益補(bǔ)充?！?nbsp; 福特的全自動(dòng)無(wú)人車正在研發(fā)，預(yù)計(jì) 2021 年推出。
但也有人不相信無(wú)人車必須要用激光雷達(dá)，比如特斯拉的 CEO 伊隆·馬斯克（Elon Musk）。
“總之我不是激光雷達(dá)的粉絲。” 2015 年 10 月，在某次媒體公開見面上，CEO 伊隆·馬斯克（Elon Musk）說(shuō)道：“我不認(rèn)為大家需要激光雷達(dá)……你可以用攝像頭加上一個(gè)前置雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)一樣的效果。我認(rèn)為這樣的組合（攝像頭加前置雷達(dá)）完全可以替代激光雷達(dá)?！?/p>
馬斯克說(shuō)的前置雷達(dá)其實(shí)就是毫米波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的區(qū)別在于載波波長(zhǎng)不同，毫米波雷達(dá)比激光雷達(dá)精度低、可視范圍的角度也偏小，但毫米波雷達(dá)和攝像頭這一對(duì)的組合，成本上遠(yuǎn)低于激光雷達(dá)。
事實(shí)上，大部分傳統(tǒng)車企（如寶馬、福特等）在自動(dòng)駕駛這件事上，是用攝像頭加毫米波雷達(dá)的組合的。和無(wú)人駕駛不同，自動(dòng)駕駛必須有駕駛員在場(chǎng)，屬于更低級(jí)別的智能駕駛。特斯拉的自動(dòng)駕駛也是采用的攝像頭加毫米波雷達(dá)。馬斯克對(duì)激光雷達(dá)做出這樣的判斷，或許有自己的出發(fā)點(diǎn)。
激光雷達(dá)目前的瓶頸就是一個(gè)字：貴。舉個(gè)例子，Google 無(wú)人車目前使用的激光雷達(dá)，售價(jià)高達(dá) 8 萬(wàn)美元。
要想把激光雷達(dá)成本壓下去，無(wú)非通過(guò)三條路：
第一，用沒(méi)那么好的激光雷達(dá)。比如用低線數(shù)激光雷達(dá)，配合其他傳感器，組成低成本的感知系統(tǒng)。激光雷達(dá)的線上都是探測(cè)點(diǎn)，線越少代表著探測(cè)點(diǎn)越少、越不精準(zhǔn)，同時(shí)成本更低。然而，低成本的感知系統(tǒng)意味著對(duì)無(wú)人車本身的計(jì)算能力有更高的要求。
第二，把產(chǎn)量提上去實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。 2015 年年初，激光雷達(dá)的主要廠商 Velodyne 宣布接到了福特激光雷達(dá)的大訂單。 總裁麥克·耶倫說(shuō)，“如果一次性大量購(gòu)買 VLP 32（注：Velodyne 的一款新激光雷達(dá)），比如說(shuō)，100 萬(wàn)臺(tái)，那么這款激光雷達(dá)的單品售價(jià)會(huì)降至 350~500 美元之間?！?然而，事實(shí)上，整個(gè) 2015 年，Velodyne 出貨量不到 5000 臺(tái)。在無(wú)人車普及之前，看上去這條路也行不通。
第三，用一種叫做固態(tài)激光雷達(dá)的東西。激光雷達(dá)中，最昂貴的成本是機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件，如果把這個(gè)部件替換為電子設(shè)備，就是固態(tài)激光雷達(dá)——這似乎是一條可行的路。
機(jī)械式的激光雷達(dá)，帶有旋轉(zhuǎn)部件，水平視角能夠達(dá)到 360°。而固態(tài)式的激光雷達(dá)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，水平視角小于 180°——一個(gè)雷達(dá)不夠，多加幾個(gè)就行了，可視范圍也能一樣。
固態(tài)激光雷達(dá)的出現(xiàn)，能一次性解決兩個(gè)問(wèn)題：體積和成本。機(jī)械式激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件又貴又占地方。而固態(tài)激光雷達(dá)拋棄機(jī)械部件，轉(zhuǎn)用電子掃描代替，因而體積更小，更易在車內(nèi)集成， 并且成本更低。舉個(gè)例子，美國(guó)新興激光雷達(dá)公司 Quanergy 開發(fā)的固態(tài)激光雷達(dá)，計(jì)劃 2017 年底量產(chǎn)，媒體公開材料上說(shuō)，單個(gè)售價(jià)僅 250 美元。
在激光雷達(dá)的版圖上，原本只有一些老牌公司如瑞士 Leica 致力于為飛機(jī)制作激光雷達(dá)。感謝無(wú)人車市場(chǎng)的蓬勃興起，一些針對(duì)無(wú)人車的激光雷達(dá)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，比如：美國(guó)的 Velodyne、Quanergy、 TriLumina，德國(guó)的 Ibeo、以色列的 Innoviz、加拿大的 LeddarTech。
而中國(guó)本土的激光雷達(dá)企業(yè)，與國(guó)外相比在技術(shù)上仍有較大差距，擁有核心技術(shù)的不多。限于技術(shù)難點(diǎn)和硬件成本高，多數(shù)企業(yè)主要代理生產(chǎn)，或者“貼牌” 生產(chǎn)?？傮w來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)低精度的激光雷達(dá)在無(wú)人駕駛這類高端市場(chǎng)動(dòng)靜不大，反而在掃地機(jī)器人這類中低端市場(chǎng)取得了突破。
深藍(lán)選擇了國(guó)外的一些代表性新興激光雷達(dá)企業(yè)，作為盤點(diǎn)與大家分享。這些企業(yè)都擁有成熟的激光雷達(dá)產(chǎn)品，或者是能提供相對(duì)先進(jìn)的激光雷達(dá)技術(shù)。
在激光雷達(dá)領(lǐng)域，Velodyne 最資深。 2007 年第三屆比無(wú)人車挑戰(zhàn)賽最終完賽的 6 支車隊(duì)中，有 5 支使用的是 Velodyne 生產(chǎn)的 64 線激光雷達(dá)，包括最終的冠亞軍卡內(nèi)基梅隆大學(xué)車隊(duì)與斯坦福車隊(duì)。
Velodyne 官網(wǎng)，激光雷達(dá)產(chǎn)品展示。
Velodyne 老本行其實(shí)是做專業(yè)音響。2016 年年初，激光雷達(dá)這條業(yè)務(wù)線剝離出來(lái)，自成 Velodyne LiDAR 公司，目前有包括 Velodyne 16、32、64 線雷達(dá)三個(gè)系列，已與 25 個(gè)不同的無(wú)人駕駛汽車項(xiàng)目合作。
福特汽車公司與 Velodyne 的合作已超過(guò) 10 年，在 2016 的 CES 展覽上，Velodyne 借福特的展臺(tái)展示了他們最新的產(chǎn)品：新型固態(tài)混合激光雷達(dá) Solid-State Hybrid Ultra Puck Auto。這項(xiàng)產(chǎn)品的尺寸與之前 16 線的差不多，但線數(shù)翻倍，可以滿足大多數(shù)無(wú)人駕駛場(chǎng)景的要求。
在融資方面，2016 年 8 月 16 日 Velodyne 宣布獲得由福特與百度的總金額為 1.5 億美元聯(lián)合投資。Velodyne 創(chuàng)始人大衛(wèi)·海爾（David Hail）說(shuō)到，Velodyne LiDAR 將把資金主要用于研發(fā)下一代無(wú)人駕駛技術(shù)所需的激光雷達(dá)——這款產(chǎn)品或許就是固態(tài)激光雷達(dá)。
至于關(guān)鍵的價(jià)格問(wèn)題，Velodyne 亞洲區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)翁煒 2016 年 8 月初在自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)及測(cè)試技術(shù)研討會(huì)上承諾：“如果明年能拿到一百萬(wàn)訂單，我立刻就可以給到 500 美金的單價(jià)。”
這家位于硅谷中心地區(qū)桑尼維爾市的初創(chuàng)公司成立于 2012 年年底。雖然只有三歲，卻造出了全球第一款固態(tài)激光雷達(dá)。
這款產(chǎn)品 S3 在 2016 年年初的 CES 上首次亮相，尺寸與 Velodyne 產(chǎn)品差不多。不同的是，Quanergy 取消了昂貴的機(jī)械旋轉(zhuǎn)形式，售價(jià)僅為 200 美元，和 Google 所用的 8 萬(wàn)美元的激光雷達(dá)相比，簡(jiǎn)直是白菜價(jià)。并且 Quanergy CTO 杰夫·歐文斯（Jeff Owens）表示，S3 的價(jià)格還有下降空間，未來(lái)會(huì)低于 100 美元。
Qunergy 官網(wǎng)。
Quanergy 固態(tài)激光雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù) “相控陣激光雷達(dá)技術(shù)” ，正是創(chuàng)始人羅伊·艾爾達(dá)達(dá)（Louay Eldada）在哥倫比亞大學(xué)的博士研究課題。而另一位創(chuàng)始人于天越來(lái)自中國(guó)，曾是光伏企業(yè) Nanosolar 的首席科學(xué)家。
在融資方面，2015 年 Quanergy 獲得全球最大汽車零部件供應(yīng)商之一德爾福（Delphi）的戰(zhàn)略投資，后者收購(gòu)了 Quanergy 的部分股權(quán)。2016 年 8 月，Quanergy 獲得了 9000 萬(wàn)美金新一輪融資，由森薩塔科技（Sensata Technologies）領(lǐng)投，德爾福、三星風(fēng)投等多家公司跟投。
與 Quanergy 有大量合作事宜的企業(yè)目前已有如下這么多：谷歌、蘋果、IBM、博世、奧迪、福特、戴姆勒等。
這家成立于 2016 年初的以色列初創(chuàng)公司，目標(biāo)是造出價(jià)格在 100 美元以下的固態(tài)激光雷達(dá)。
為了實(shí)現(xiàn)相比市場(chǎng)價(jià)格 800 倍的成本緊縮，Innoviz 計(jì)劃削減激光雷達(dá)的構(gòu)成部件。這款終極產(chǎn)品將會(huì)非常小，體積是 Velodyne 64 線雷達(dá)體積的百分之一。
Innoviz 官網(wǎng)首頁(yè)，主打無(wú)人駕駛雷達(dá)。
2016 年國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)（CES）上，Innoviz 的CEO 奧米爾 · 凱拉夫（Omer Keilaf）接受電氣電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）采訪時(shí)說(shuō)到：“ 2016 年底 Innoviz 將推出一成本較高、體積較大的過(guò)渡產(chǎn)品。Innoviz 將于 2017 年將成本壓縮成 250 美元， 而 100 美元的終極版本有望于 2018 年年中發(fā)布?！?nbsp;
Innoviz 于 2016 年 8 月 8 日完成了一筆 900 萬(wàn)美元的 A 輪融資。投資方之一有 “以色列比爾 · 蓋茨” 之稱的企業(yè)家左哈爾 · 齊賽佩爾（Zohar Zisapel）。
Innoviz 的三位聯(lián)合創(chuàng)始人：CEO 奧米爾 · 凱拉夫、研發(fā) VP 奧倫 · 羅森茨魏希（Oren Rosenzweig） 以及 CTO Amit Steinberg，都曾服役于以色列國(guó)防軍情報(bào)機(jī)構(gòu)的精英技術(shù)部門——這在以色列的科技創(chuàng)業(yè)中，是一個(gè)典型例子：以色列國(guó)防軍精英部門的軍人在接受戰(zhàn)場(chǎng)的洗禮之后出來(lái)創(chuàng)業(yè)。
CEO 凱拉夫在創(chuàng)立 Innoviz 之前，曾帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了世界上第一款應(yīng)用在手機(jī)上的手持分子傳感器，這款產(chǎn)品被福布斯評(píng)選為 “ 2014 年五大創(chuàng)新技術(shù)” 之一。
LeddarTech 成立于 2007 年，脫胎于加拿大國(guó)家光學(xué)與光子學(xué)研究所。LeddarTech 持有專利傳感器技術(shù)，可為激光雷達(dá)提供先進(jìn)的探測(cè)與測(cè)距系統(tǒng)。
LeddarTech 獨(dú)創(chuàng)了一套算法，可在多種惡劣環(huán)境條件下探測(cè)環(huán)境中的各種物體，同時(shí)探測(cè)距離較高。此外，光學(xué)部件通常不便宜，而在 Leddar 的設(shè)計(jì)中，激光雷達(dá)傳感器削減了部分光學(xué)部件的使用，并且采用便宜的紅外線做光源，降低了成本。
LeddarTech 激光雷達(dá)性能的介紹。
LeddarTech 商業(yè)路線獨(dú)特。CEO 查理斯 · 布蘭杰（Charles Boulanger）在傳感器會(huì)展上接受采訪說(shuō)到：“ LeddarTech 跟別的激光雷達(dá)廠商不一樣。我們不做適用于所有場(chǎng)景、所有車型的激光雷達(dá)。我們只提供技術(shù)，賣芯片集?！?/strong>
2016 年中法國(guó)汽車零部件供應(yīng)商法雷奧（Valeo）上門合作，用 LeddarTech 的芯片集，合作開發(fā)號(hào)稱 “最便宜的激光雷達(dá)傳感器”。
這家位于美國(guó)新墨西哥州的初創(chuàng)公司成立于 2010 年。前身是美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，TriLumina 為激光雷達(dá)提供光源。
TriLumina 設(shè)計(jì)制造的近紅外發(fā)射器面積雖然只有指甲蓋那么大，但可以釋放 5 千瓦的光能，相當(dāng)于 80 盞遠(yuǎn)光燈。并且，它采集到的信息還能快速傳回：TriLumina 將傳輸速度提到了每秒 10 G，相當(dāng)于普通家庭 WiFi 速度的 500 倍。TriLumina 的激光器產(chǎn)品 VESEL 可以同時(shí)解決深度遙感與數(shù)據(jù)傳輸兩大問(wèn)題，可以幫自動(dòng)駕駛汽車省下幾個(gè)激光雷達(dá)。上述產(chǎn)品計(jì)劃將于 2017 年投入市場(chǎng)。
TriLumina 官網(wǎng)。
TriLumina 前 CEO 科克 · 奧提斯（Kirk Otis）曾在 2015 全球汽車博覽會(huì)上受采訪說(shuō)到，TriLumina 能在未來(lái)幾年中制造出售價(jià)僅為 60 美元的激光器，相當(dāng)于目前價(jià)格的百分之一。
此外，TriLumina 激光器作為一種平臺(tái)技術(shù)，還能拓展到一系列掃描應(yīng)用場(chǎng)景，如機(jī)器人、工業(yè)和家庭應(yīng)用領(lǐng)域的 3D 深度遙感、通過(guò)手勢(shì)作為人機(jī)接口和紅外感應(yīng)等。
在融資方面，TriLumina 的資金來(lái)源較為多樣：除了包括 Stage 1 Ventures、Cottonwood Technology Fund、Sun Mountain Capital 等在內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)投資公司外，TriLumina 還獲得了全球工程機(jī)械領(lǐng)域巨頭卡特彼勒（Caterpilla ）與全球最大汽車電子供應(yīng)商之一電裝公司（Denso）的戰(zhàn)略投資。
參考文章：
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