然而，《遙遠的2020》已經來到了我們的眼前。夢想中的飛行汽車似乎還沒有實現，但自動駕駛確實離我們更近了。就在今天開幕的美國CES展會上，博世不僅公開了首款汽車級激光雷達，還宣布已經進入量產研發階段。
無獨有偶，除了博世，Innoviz？技術、能源？Systems等廠商紛紛表示將在不久的將來實現激光雷達的量產應用。而且我們總是聽說激光雷達是自動駕駛技術的“左膀右臂”。那麽它是什麽，為什麽實現自動駕駛的重擔會落在它身上？
為什麽選擇激光雷達？
2065438+2009年4月，馬斯克公開表示:“只有傻瓜才會用激光雷達。現在誰要靠激光雷達，誰就完蛋了！”誠然，“激光雷達無用論”可能過於偏激，但畢竟頭部自動駕駛公司Waymo擁有的激光雷達最貴成本高達7萬美元，對於壹個需要瘋狂削減成本才能進入中國市場的商人來說有點誇張。
那麽為什麽有這麽高成本的激光雷達，還有人執著於這塊“硬骨頭”，甚至不斷有新技術和創業公司“飛蛾撲火”？原因是激光雷達有車載雷達/毫米波雷達/相機等現有的車輛探測手段，都有不可忽視的性能劣勢。
另壹方面，激光雷達比其他探測手段具有更高的距離分辨率、角度分辨率和速度分辨率；整體檢測精度更高，距離更寬，與前者相比抗幹擾能力強(魯棒性好)，能更直觀地生成多位圖像。最關鍵的壹點是，無論是白天還是夜晚，外界的光照條件對激光雷達的成像影響都不大，這對實現更高水平的自動駕駛起著至關重要的作用。
壹旦激光雷達達到量產和商業化的條件，僅從車載需求來看，這將是壹塊巨大的蛋糕。誰能在比賽中占得先機，誰就擁有雙人賽的話語權。
激光雷達的主要類型
激光雷達分為單線數和多線數兩種，但是單線數只能進行平面掃描，不適合汽車行駛的復雜環境。因此，與單線激光雷達相比，應用於汽車的多線激光雷達提高了尺寸。目前國際市場上有4線、8線、16線、32線、64線，甚至有頭部企業推出了128線產品。
以上類型是根據線數分類的，而在多線激光雷達產品中，根據掃描方式的不同，又分為機械旋轉式、MEMS、FLASH和相控陣激光雷達。
其中傳統的機械旋轉是最早誕生的激光雷達，也是目前最成熟的類型。但是，這種機械旋轉式激光雷達也有不可忽視的缺點。由於內部核心包括激光器、掃描儀、光學元件、光電探測器、接收IC和定位導航裝置等復雜精密的部件，整體硬件成本高，量產門檻高。目前很多研發激光雷達的公司都放棄了這種類型，轉而使用固態激光雷達。
所謂固態激光雷達，即非傳統機械旋轉激光雷達類型，分別為MEMS、FLASH和相控陣。在這三者中，MEMS是最受歡迎的系統，它可以取代用於掃描近紅外激光的掃描機構，從而達到降低成本的目的。而且可以動態調整其掃描模式以聚焦特殊物體，收集更遠、更小物體的詳細信息並進行識別，這是傳統機械激光雷達無法做到的，也是應對復雜駕駛條件的必備能力之壹。
該系統可以通過壹個小鏡子將固定的激光束導向不同的方向。由於反射鏡質量和體積小，整體慣性不大，可以快速移動，反應速度進壹步提高。
固態激光雷達是利用相控陣原理實現的，完全取消了機械結構，裝有壹排發射機，通過調整信號的相對相位來改變激光束的發射方向，通過電信號嚴格控制其相位來實現波束指向掃描，所以也可以稱為電子掃描技術。但這種方法容易形成旁瓣，影響波束的工作距離和角分辨率，且大多只停留在實驗室階段。
最後壹個是閃光激光雷達，3D？基於閃光燈技術的固態激光雷達屬於非掃描雷達，其發射的激光束會直接向各個方向擴散，現場會被閃光燈照亮。本發明優點是避免了掃描過程中目標或激光雷達的移動所帶來的衍生問題。但這種激光雷達的探測距離是接近的，因為如果擴大探測距離，自然像素會更大，需要處理的信號也會增加。當光電探測器中塞入大量像素時，精度會逐漸下降。
總的來說，考慮到成本、穩定性、精度、駕駛場景匹配等因素，固態激光雷達是目前各家公司的主要研發方向，其中MEMS是性價比較高的解決方案，因此這種形式將成為未來車載激光雷達的主要產品。
國內外企業之間的“糾紛”
說到激光雷達，就不得不提——威力登，全球最大的激光雷達供應商，也是第壹個進入激光雷達領域的“先驅”。這壹切都可以追溯到2006年，當時中國的汽車市場還處於發展的初級階段，威力登的創始人大衛？霍爾掌握了多波束激光雷達傳感器專利。
第二年，在美國國防部高級研究計劃局組織的自動駕駛挑戰賽中，總共六個完成的賽車模型中有五個配備了威力登的激光雷達技術。從此，威力登聲名鵲起，壹度成為lidar的頭部企業和代名詞。
隨後，威力登大肆發展，成為自己領域的頂級供應商，並在機械掃描雷達方面不斷改進。受摩爾定律影響，公司產品更新換代很快。結合自身技術，在2017年已經推出了高達128線的激光雷達。但還是那句話，價格並不嚴格遵循摩爾定律，因為這款產品的零售價已經達到了70萬元。綜合以上，機械激光雷達價格昂貴。雖然技術處於巔峰，但是可以裝在車上，難以縮小需要處理大量數據的集成中心，需要占用大量的車內空間，成為VLS-128的壹塊“心病”。再加上固態激光雷達的不斷壯大，VLS-128(128線激光雷達)只能成為威力登的代表作。
威力登成本高，固態雷達幾乎落後，近年來也遇到了國內激光雷達創業公司的上升期。其中最具代表性的公司是沃賽科技和速騰聚創。
後者以16線和32線產品為主。根據當地的優勢和相對廉價的勞動力成本，基準產品僅達到威力登的壹半。值得壹提的是，就在威力登宣布裁撤中國辦事處的前幾天，速騰聚創發布了壹款125線的固態激光雷達，零售價僅為1898美元。
反觀國內，百度曾經是威力登的“金主”，而剛剛在2018推出固態激光雷達的威力登顯然差強人意。此後，百度轉投何塞技術，通過Apollo平臺開發自動駕駛技術。
市場份額被國內創業公司蠶食，威力登？2065438+2008年年中，正式對國內沃賽科技和速騰聚創提起訴訟，稱兩家公司侵犯了威力登的US？第7969558號專利也正式標誌著國內外激光雷達進入了激烈的競爭階段。
妳什麽時候進入每家每戶？
說了這麽多，激光雷達什麽時候開始量產？它的量產意味著自動駕駛功能將邁出歷史性的壹步，距離實現構圖中的“夢想”將更遠。
曾幾何時，五年前，L3和L3的量產預測壹般集中在2022-2023年。最近對這個目標的預測比較保守，時間延長到了2025年。主要原因是激光雷達的普及速度遠遠慢於人們的判斷。
關於激光雷達的量產，除了博世宣布其首款汽車級遠程激光雷達已經進入量產研發階段，以色列廠商Innoviz？Technologies還表示，其第二代激光雷達產品已於2019年夏季交付，計劃於2020年量產。
另外，美國Quanergy？Systems還計劃在2021年將激光雷達放在量產車型上；日本先鋒公司的先鋒電子較為保守，預計2020年將安裝在地方公交車等專用車輛上。
由此可見，如果計劃如期進行，激光雷達最快將於今年量產。那時候，妳我都將是汽車工業躍進的見證者。
本文來自車家作者汽車之家，不代表汽車之家立場。