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激光雷达为什么这么火?

来源:激光制造商情

  发布:Johnny

关键词:激光雷达 自动驾驶

2018-01-03

作者:本刊编辑Nick

2016年以来,激光雷达一词越来越频繁地出现在大家的视野中,有关激光雷达以及激光雷达企业的新闻越来越频繁地被各大新闻媒体刊登。激光雷达为何那么火,激光雷达的火热意味着什么?下面,《激光制造商情》将带大家一起了解一下激光雷达。

 

什么是激光雷达

激光雷达LiDAR(Light Laser Detection and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。

用激光器作为辐射源的雷达,激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM(数字高程模型)。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。

 

激光雷达和自动驾驶汽车

近年来,无人自动驾驶逐渐从一个概念变成了实践。由Google、Apple和百度等巨头的带领下,特斯拉的火热实践,导致奥迪、宝马等各个汽车巨头都在致力于研发自己的自动驾驶系统。说明了自动驾驶已经成为了未来的一种趋势,自动驾驶汽车向大众普及只是时间的问题,而在实现汽车自动驾驶的过程中,激光雷达作为一个关键性角色,将很大程度上决定自动驾驶汽车未来的走向。

激光雷达是目前自动驾驶汽车上应用最广泛的传感器之一,主要通过向目标物体发射激光束和接收从目标对象上反射回来的激光束来测算目标的位置、速度等特征量,感知车辆周围环境,并形成精度高达厘米级的3D环境地图,从而根据路面上的实时情况做出正确的判断并采取正确的行驶策略。

 

大玩家有哪些

说到激光雷达制造商,就不得不提到Velodyne一一 世界第一激光雷达制造商。如果不是特别关注激光雷达和自动驾驶发展的朋友,也许会对Velodyne这个公司没什么印象。说起来也正常,相比其他领域里那些老牌巨头们,Velodyne绝对算得上是一个后来居上者。

Velodyne最初是个音响公司,创始人名叫David Hall。David Hall这个人很有意思,从小就是个“发明家”。在Hall四岁的时候,他就制作了自己的第一个放大器。在青少年阶段,Hall总是戴一个厚厚的可乐瓶眼镜,在他自己的工作室里花了上千个小时时间。在事业初期,Hall专注于制造能满足医疗和工业行业客户需求的设备。可是Hall希望能打造一个有名气的品牌,于是在姐夫的建议下,Hall创立了Velodyne音响公司。Velodyne的第一款产品ULD-18绝对是一个杰出之作,而且在往后的十几年里也推出了7种不同的扬声器。尽管Hall很擅长发明,却不擅长经营。在Hall渐渐对音响失去兴趣的同时,公司的财务状况也每况愈下。而后来,也正是激光雷达把Velogyne从崩溃的边缘拉了回来。2004 年,Hall用一辆改装的有全景摄像头的皮卡参加 DARPA 自动驾驶挑战赛。2005 年,Hall参加第二届  DARPA 挑战赛,这次皮卡上装的便是他发明的、让 Velodyne 声名大噪的 360°旋转式激光雷达。接下来的事情就比较简单了一一 谷歌、Uber和苹果等巨头公司纷纷成为他的客户,几乎所有主要的自动驾驶汽车生产商都开始使用Velodyne的激光雷达,接着这家公司成为了世界第一。

除了Velodyne,其他激光雷达制造商目前主要还有以色列的Innoviz和Oryx Vision、美国的Quanergy Systems,Aeva,Strobe和Princeton Lightwave、加拿大的Leddar和德国的Ibeo等等。

最近几年激光雷达公司们在陆续地获得不同程度的融资,市场研究公司 CB Insights 的数据显示,去年汽车技术新创公司共拿到 10.49 亿美元的投资,同比增幅高达91%,激光雷达在其中扮演了重要的角色。在去年的 87 笔投资中,真正的大赢家是 Velodyne,该公司拿到了来自福特和百度的 1.5 亿美元;Oryx Vision在B轮融资中获得了5000万美元,此轮融资由Third Point Ventures和WRV领投;而Innoviz的B轮融资则扩大到了7300万美元,资金来自投资者Samsung Catalyst德尔福汽车,麦格纳国际,360资本合伙人,Glory Ventures,Naver和风险投资银行SoftBank Ventures Korea等;Quanergy Systems也经得到了戴姆勒、德尔福、三星等巨头共计 1.2 亿美元的投资。

 

就在这些激光雷达公司融资进行时,关于激光雷达公司的收购也在如火如荼地进行着。难道是产业与应用没发展起来就进入了行业整合吗?

据不完全统计,激光雷达相关的行业收购就有:菲亚特克莱斯勒FCA旗下零部件公司玛涅蒂·马瑞利(Magneti Marelli)宣布正式收购加拿大魁北克市激光雷达技术公司LeddarTech;通用公司也在近期收购了激光雷达制造商Strobe,旨在最大化减小激光雷达的成本;而福特下面的Argo则收购了Princeton Lightwave,旨在研发价格平民化的自动驾驶汽车;,瑞典奥托立夫收购Fotonic部分资产,获取后者激光雷达及知识产权。此前福特也给Velodyne投资了7500万美元,显然,Velodyne是一家更加有名的激光雷达公司,然而它们的传感器还是被认为太过昂贵了。

尽管Google、特斯拉和百度已经在自动驾驶方面先试先行,然而激光雷达应用还处于探索与开发阶段,系列收购并非是行业发展成熟导致的整合,而是一些汽车生产商或零部件巨头非常看好市场前景,加快行动部署,先买下相关企业和技术团队,意图在自动驾驶汽车这个未来的行业中抢占先机。

 

新时代的来临

自动驾驶作为一种未来交通方式,就目前的情况来看,几乎是一个不可阻挡的趋势。得益于人工智能的飞速发展,自动驾驶正在一步步成为现实。自动驾驶相对于人类驾驶,克服了人类驾驶几乎所有的缺陷,因为人工智能不会感到疲惫,不会违章驾驶,更不会酒后驾驶,这是随着科技的发展所带来的既是偶然亦是必然的产物,偶然是因为这样的技术完全有可能以不同的样子出现,而必然就是无论以何面貌,智能化、自动化作为一种渐渐可以代替人类来完成工作的技术是科技发展过程中的一个必然趋势。这就是为何大型跨国车企和互联网巨头们纷纷下重金投资这个领域,试图在其中抢占先机,因为这就是未来,不去拥抱未来,就只能像昨天一样成为历史。

随着自动驾驶潮流的兴起,作为自动驾驶汽车几乎不可或缺的一部分,激光雷达受到如此高的关注也是自然的事。当前激光雷达的问题还是在于成本太高而难以使其平民化,尽管诸如福特和通用车企们正致力于降低成本而使激光雷达普及,然而目前还没有什么他们成功的消息,也许实现这个目标还尚需时日。

无论当前进展如何,单看目前全球超过10亿的汽车保有量,未来自动驾驶这个行业的潜力显然是难以估量的,从激光雷达初创企业吸引资本的能力中就可见一斑。自动驾驶对未来生活会造成的影响很有可能是全方面的,首先它将改变人们的出行,智能化和数据化很有可能极大地改善交通。其次,自动驾驶汽车作为一个终端产品,代表的是一条庞大的产业链,它将能带动的产业现在所言尚早。激光雷达作为核心部件,势必将在未来也许很长一段时间里(直到代替它的东西出现),成为市场上的宠儿,这项有可能重塑汽车行业的技术在未来的市场潜力无疑是巨大的,而其将对人们生活所带来的改变也许将超乎人们的想象。