核心摘要:
應(yīng)用需求
?以低速封閉場(chǎng)景下的功能探索為基礎(chǔ),主機(jī)廠在逐步推動(dòng)輔助駕駛應(yīng)用場(chǎng)景的多元化,預(yù)計(jì)2025年乘用車輔助駕駛滲透率或超60%,感知功能的升級(jí)推動(dòng)傳感器硬件性能的提升。
?激光雷達(dá)與其他傳感器的結(jié)合可降低感知誤差,提供的點(diǎn)云信息可幫助感知模型在物體檢測(cè)&語(yǔ)義分割、目標(biāo)行為預(yù)測(cè)、車輛定位上提供更高的準(zhǔn)確度。
技術(shù)發(fā)展
?半固態(tài)掃描方案:半固態(tài)掃描激光雷達(dá)已可滿足ADAS功能需求,相關(guān)技術(shù)已較為成熟,未來(lái)將通過(guò)商用反饋積累經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行產(chǎn)品的升級(jí)改進(jìn)。
?固態(tài)掃描/非掃描方案:固態(tài)掃描OPA技術(shù)在天線陣列設(shè)計(jì)及波長(zhǎng)調(diào)整技術(shù)的成熟度上距離商用仍有一定距離,固態(tài)非掃描Flash方案受VCSEL及SPAD器件的發(fā)展或?qū)⒙氏葘?shí)現(xiàn)乘用車商用。
?光學(xué)探測(cè)方案:短期ToF探測(cè)方式+905 nm光源方案可為激光雷達(dá)乘用車大規(guī)模商用提供較高性價(jià)比,未來(lái)隨著FMCW探測(cè)技術(shù)的成熟將帶領(lǐng)1550 nm光源實(shí)現(xiàn)高性能激光雷達(dá)量產(chǎn)方案。
?集成技術(shù):光子集成技術(shù)是實(shí)現(xiàn)激光器與其他器件單片集成的關(guān)鍵技術(shù),相對(duì)于微電子集成技術(shù)落后約30年,需要長(zhǎng)期投入實(shí)現(xiàn)突破。
商業(yè)發(fā)展
?市場(chǎng)規(guī)模:受益于乘用車輔助駕駛功能發(fā)展及Robotaxi持續(xù)開(kāi)城運(yùn)營(yíng),車載激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模有望自2021年4.6億元增長(zhǎng)至2025年54.6億元,實(shí)現(xiàn)85.7%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。
?商業(yè)模式:汽車供應(yīng)鏈中主機(jī)廠的參與度逐漸加深為激光雷達(dá)企業(yè)帶來(lái)了直接與主機(jī)廠合作的機(jī)會(huì),不同廠商依據(jù)自身實(shí)力選擇不同的服務(wù)策略,逐步向Tier 1供應(yīng)商靠攏,為主機(jī)廠提供整套感知解決方案。
01 車載激光雷達(dá)應(yīng)用發(fā)展背景
激光雷達(dá)應(yīng)用發(fā)展背景 – 市場(chǎng)需求
輔助駕駛功能發(fā)展推動(dòng)更高感知需求
隨著輔助駕駛功能逐步量產(chǎn),乘用車輔助駕駛系統(tǒng)已成為行業(yè)標(biāo)配,單項(xiàng)功能逐漸下沉至低端車型,同時(shí)高端車型上不斷推出新功能,雖然受限于技術(shù)及法規(guī)等限制,L3及以上等級(jí)的自動(dòng)駕駛短期內(nèi)落地仍有一定難度,但在部分封閉低速場(chǎng)景下輔助駕駛功能的開(kāi)發(fā)在不斷升級(jí),由此為開(kāi)放高速場(chǎng)景下的輔助甚至自動(dòng)駕駛功能設(shè)計(jì)積累基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn),輔助/自動(dòng)駕駛功能的探索升級(jí)離不開(kāi)車輛對(duì)周圍環(huán)境感知能力的提升,而感知能力提升的基礎(chǔ)則是對(duì)各類傳感器軟硬件的不斷開(kāi)發(fā)組合。
激光雷達(dá)應(yīng)用發(fā)展背景 – 廠商規(guī)劃
各主機(jī)廠逐步推進(jìn)激光雷達(dá)部署方案
激光雷達(dá)在過(guò)去一直受限于成本及體積等問(wèn)題難以大規(guī)模落地。而隨著技術(shù)和生產(chǎn)效率的進(jìn)步,激光雷達(dá)成本在近年開(kāi)始快速下降,各主機(jī)廠已逐步將其納入ADAS傳感器方案中,其中國(guó)產(chǎn)新勢(shì)力在激光雷達(dá)的部署上更為激進(jìn),將激光雷達(dá)作為新的科技賣點(diǎn)更為積極的探索其應(yīng)用功能;同時(shí)國(guó)外品牌也開(kāi)始逐漸將激光雷達(dá)部署到自家高端車型上;不同于早期奧迪搭載的近距離低分辨率激光雷達(dá),目前車輛搭載的激光雷達(dá)根據(jù)廠商需求的不同已涵蓋近程、遠(yuǎn)程等多種高分辨率激光雷達(dá),未來(lái)隨著激光雷達(dá)集成化的發(fā)展將進(jìn)一步擴(kuò)展激光雷達(dá)的車載應(yīng)用前景。
02 車載激光雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀
激光雷達(dá)基礎(chǔ)概念介紹 – 硬件模塊
激光雷達(dá)硬件模塊及對(duì)應(yīng)器件選擇
一個(gè)完整的激光雷達(dá)硬件可分為掃描模塊、發(fā)射模塊、接收模塊及控制模塊,其中掃描模塊主要作用為通過(guò)掃描器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制光的傳播方向,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域的掃描,掃描形式的選擇主要影響探測(cè)范圍廣度及激光雷達(dá)整體的耐用及穩(wěn)定性;發(fā)射模塊負(fù)責(zé)激光源的發(fā)射,不同光源及發(fā)射形式的選擇影響射出光的能量大小,繼而影響光源可達(dá)到的探測(cè)范圍深度;接收模塊則負(fù)責(zé)接收返回光,不同探測(cè)器的選擇影響對(duì)返回光子的探測(cè)靈敏度,繼而影響激光雷達(dá)整體可探測(cè)的距離及范圍;控制模塊主要通過(guò)算法處理生成最終的點(diǎn)云模型,以供后續(xù)自動(dòng)駕駛決策算法參考生成后續(xù)行進(jìn)策略。
掃描技術(shù)發(fā)展概覽
半固態(tài)掃描激光雷達(dá)逐步進(jìn)入乘用車商用起步階段
激光雷達(dá)在早期0到1的車載探索階段主要依靠機(jī)械式激光雷達(dá)在Robotaxi測(cè)試車隊(duì)上的應(yīng)用,Robotaxi測(cè)試車隊(duì)由于會(huì)定期對(duì)車輛進(jìn)行專業(yè)維護(hù),同時(shí)對(duì)車輛改裝外觀無(wú)要求,因此機(jī)械式激光雷達(dá)較大的體積及較短的使用壽命對(duì)于此類B端客戶并非不可接受的缺點(diǎn),也因此承擔(dān)了激光雷達(dá)車載應(yīng)用探索的角色。而隨著半固態(tài)激光雷達(dá)在成本、體積、耐用性等方面的改進(jìn),激光雷達(dá)逐步進(jìn)入乘用車市場(chǎng)的商用起步階段,除性能指標(biāo)外,集成度、可量產(chǎn)、成本等都是此階段需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。而未來(lái)隨著相關(guān)固態(tài)技術(shù)逐漸成熟,激光雷達(dá)將成為成熟的車載商用傳感器。
掃描技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 – 半固態(tài)式
轉(zhuǎn)鏡式及MEMS振鏡式均可通過(guò)不同方式滿足ADAS需求
半固態(tài)方案主要分為轉(zhuǎn)鏡式及MEMS振鏡式。其中轉(zhuǎn)鏡式的主要運(yùn)動(dòng)部件為無(wú)刷電機(jī),由于無(wú)刷電機(jī)已在工業(yè)中廣泛應(yīng)用多年,部件穩(wěn)定性已有可靠驗(yàn)證,且供應(yīng)鏈較為成熟,因此轉(zhuǎn)鏡式掃描模塊可實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)用。但由于電機(jī)為金屬機(jī)械部件,因此在體積的小型化發(fā)展上受限,且成本下降空間有限,目前主要依靠工程設(shè)計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)鏡方案進(jìn)行改進(jìn),形成如棱鏡、多面鏡等不同轉(zhuǎn)鏡方案。
MEMS振鏡相比轉(zhuǎn)鏡式去除了金屬機(jī)械結(jié)構(gòu)部件,運(yùn)動(dòng)部件僅為一面懸浮在兩對(duì)扭桿之上的微型反射鏡(通常為3-7mm直徑)。MEMS振鏡整體結(jié)構(gòu)通常為硅基材料,因此有較大的小型化及降成本空間。但MEMS振鏡受制于器材性質(zhì),難以同時(shí)在大鏡面尺寸(影響測(cè)量距離)、最大偏轉(zhuǎn)角(影響視場(chǎng)角)、高掃描頻率(影響刷新率)上同時(shí)達(dá)到最優(yōu),同時(shí)較大尺寸的振鏡也會(huì)對(duì)扭桿的耐久疲勞度造成壓力,因此車規(guī)應(yīng)用上的性能提升空間有限。為彌補(bǔ)器材限制,MEMS振鏡可通過(guò)改變振鏡振幅、頻率以及速度控制其運(yùn)動(dòng)軌跡,從而在一定程度上自由調(diào)整視場(chǎng)角、掃描頻率及分辨率,通過(guò)動(dòng)態(tài)掃描(遠(yuǎn)距離聚焦或中近距離大范圍觀測(cè))滿足感知需求。目前MEMS振鏡主要通過(guò)改進(jìn)電磁驅(qū)動(dòng)的封裝設(shè)計(jì)提高振鏡驅(qū)動(dòng)力,以此實(shí)現(xiàn)更高的掃描性能。
總體而言,轉(zhuǎn)鏡及MEMS振鏡掃描方案均已可滿足ADAS感知需求,各廠商依據(jù)自身技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)選擇不同的技術(shù)路線,通過(guò)大規(guī)模的車載商用積累反饋經(jīng)驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行迭代升級(jí),以此做出更契合主機(jī)廠需求的產(chǎn)品。
掃描技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 – 固態(tài)式
一維OPA掃描器仍需解決豎向偏轉(zhuǎn)角度及商用成本問(wèn)題
光學(xué)相控陣(OPA)掃描方式通??梢苑譃镸EMS式、液晶式或硅光式,其中MEMS式由于含有運(yùn)動(dòng)部件因此不屬于固態(tài)式掃描范疇,而液晶式的最大有效掃描角度通常在±10°,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間通常為毫秒級(jí),難以到達(dá)車載掃描要求,因此硅光式是較為可行的研發(fā)路徑,通過(guò)下圖中逐年實(shí)驗(yàn)室研發(fā)成果可看出,實(shí)驗(yàn)室階段OPA掃描的橫向偏轉(zhuǎn)角度逐年保持較大進(jìn)步,角分辨率則在2018年南加州大學(xué)的實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)突破,但此次實(shí)驗(yàn)中天線陣元數(shù)達(dá)到1024個(gè),天線間距僅為2μm,此類加工制造要求目前實(shí)現(xiàn)商用仍成本較高,同時(shí)大量的光學(xué)天線意味著校準(zhǔn)過(guò)程需要花費(fèi)大量的時(shí)間,對(duì)于后端算法的要求也進(jìn)一步提高,因此距離商用仍有一定距離。
雖然橫向角度通過(guò)優(yōu)化天線陣列設(shè)計(jì)持續(xù)有所突破,但對(duì)于多數(shù)一維OPA,調(diào)整豎向偏轉(zhuǎn)角的方法主要依靠調(diào)整波長(zhǎng),目前最高效的波長(zhǎng)偏轉(zhuǎn)為0.3°/nm,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)集中在0.15°/nm,實(shí)驗(yàn)進(jìn)展相對(duì)緩慢。對(duì)于20-30°的豎向FOV要求,需要激光源的可調(diào)范圍為100-200nm,而具有此廣域可調(diào)范圍的激光器價(jià)格昂貴,同時(shí)對(duì)于車載環(huán)境也有所限制;目前廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域的iTLA具有100nm的可調(diào)范圍,但其調(diào)整速度難以達(dá)到車載激光雷達(dá)的刷新率要求,因此一維OPA的豎向偏轉(zhuǎn)角度仍是研究重點(diǎn)。而二維OPA隨著偏轉(zhuǎn)角度的增長(zhǎng)需要指天線數(shù)量指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)(N2),現(xiàn)階段從設(shè)計(jì)及成本角度均難以實(shí)現(xiàn)車規(guī)要求,相比一維OPA需要更長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)發(fā)展。
光學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 – 探測(cè)方式
ToF成熟度高,F(xiàn)MCW仍需解決調(diào)頻機(jī)制及商用成本等問(wèn)題
激光雷達(dá)的物體探測(cè)方式主要分為飛行時(shí)間(ToF)及調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)兩種方式,其中ToF的主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟度高,直接根據(jù)光源發(fā)射及返回的時(shí)間差通過(guò)光速測(cè)量距離,在制造工藝上,除激光器外的主要部件均可采用硅基CMOS工藝,成本可快速下降;而FMCW主要問(wèn)題是技術(shù)成熟度低,通過(guò)線性調(diào)制激光光頻得到發(fā)射及返回信號(hào)的頻率差,間接獲得飛行時(shí)間反推出被測(cè)目標(biāo)的距離及速度。目前FMCW主要面臨調(diào)頻機(jī)制未解決的問(wèn)題,內(nèi)調(diào)制方式的難點(diǎn)在于高調(diào)諧速率和窄線寬是一對(duì)無(wú)法同時(shí)滿足的指標(biāo),提高其中一個(gè)指標(biāo)即意味著另一指標(biāo)的降低。外調(diào)制方式所用的電光調(diào)制器目前成本仍較高,同時(shí)FMCW探測(cè)方式對(duì)于后端的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)字信號(hào)處理(DSP)等器件性能要求更高,進(jìn)一步推高了目前的商用成本;可以看到對(duì)應(yīng)FMCW的主要優(yōu)點(diǎn),ToF都有對(duì)應(yīng)的解決方案,雖然并非完美的解決方案,但從商用性價(jià)比的角度目前ToF方式更為實(shí)用,而FMCW方式則需要進(jìn)一步解決技術(shù)及商用成本上的問(wèn)題。
光學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 – 激光光源
905nm在ToF下有成本優(yōu)勢(shì), 1550nm更適配FMCW
目前使用905納米光源的激光雷達(dá)最大探測(cè)距離多數(shù)集中在150到200米之間(10%反射率),已接近人眼安全限制功率下的極限測(cè)試距離。而更遠(yuǎn)的探測(cè)距離則需要換成對(duì)人眼更安全的1550納米光源,此波長(zhǎng)下可以使用更大的光功率來(lái)實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的距離。然而1550 納米激光器使用的是價(jià)格較高的磷化銦(Inp)材料,此外還需要跟昂貴的銦鎵砷(GaAs)探測(cè)器配對(duì)使用(硅材料無(wú)法探測(cè)到1550nm波長(zhǎng)光),因此成本居高不下。相對(duì)的,905納米激光器的優(yōu)勢(shì)則是接收端可以使用硅基探測(cè)器,而硅基CMOS工藝具有低成本及成熟工藝等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)1550納米在ToF方式下對(duì)于雨霧天氣相比905納米面臨探測(cè)距離縮減更嚴(yán)重的問(wèn)題,隨著降雨量提升衰減程度相比905納米更為嚴(yán)重,因此對(duì)于目前L2階段905納米激光器是性價(jià)比更高的選擇。
而1550納米波長(zhǎng)更適用于FMCW模式的激光雷達(dá),這是由于FMCW激光雷達(dá)中信噪比與傳輸?shù)墓庾涌倲?shù)成正比,而非峰值功率,因此FMCW模式所需的光源功率可由ToF所需的100W降至100-150mW,從而降低1550納米激光器的成本。同時(shí)通過(guò)右側(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出,在模擬霧氣環(huán)境下,F(xiàn)MCW的信噪比優(yōu)于脈沖激光,并且隨著調(diào)制頻率的增加,信噪比還會(huì)繼續(xù)升高,高信噪比意味著更好的探測(cè)性能,因此隨著FMCW探測(cè)方式的成熟,1550納米激光器與其搭配可以在較低成本下使激光雷達(dá)提供更高的探測(cè)性能及環(huán)境可靠性。
激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展總結(jié)
激光雷達(dá)將依次解決掃描、探測(cè)、集成技術(shù)的發(fā)展
半固態(tài)掃描模塊已較為成熟,相關(guān)產(chǎn)品逐漸通過(guò)商用反饋進(jìn)行工程改進(jìn)。半固態(tài)激光雷達(dá)的商用可以幫助激光雷達(dá)廠商在早期積累車載使用經(jīng)驗(yàn),幫助后續(xù)固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)做到與主機(jī)廠需求更好的契合。收發(fā)光學(xué)方案的發(fā)展則涉及基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)的積累,需要大量實(shí)驗(yàn)組合確認(rèn)可商業(yè)化方案。而半導(dǎo)體集成技術(shù)及光子集成技術(shù)可使激光雷達(dá)的成本快速降低,并實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)的模塊化生產(chǎn)組裝。
03 車載激光雷達(dá)商業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模
車載激光雷達(dá)市場(chǎng)受乘用車及Robotaxi需求推動(dòng)持續(xù)增長(zhǎng)
早期機(jī)械式激光雷達(dá)難以應(yīng)用于乘用車上,半固態(tài)激光雷達(dá)仍處于車規(guī)驗(yàn)證中,因此上車進(jìn)展緩慢。進(jìn)入2022年,半固態(tài)激光雷達(dá)的成熟使其在乘用車市場(chǎng)逐漸爆發(fā),隨著主機(jī)廠對(duì)激光雷達(dá)功能開(kāi)發(fā)的深入以及激光雷達(dá)成本的降低,激光雷達(dá)搭載車型數(shù)量將在短時(shí)間內(nèi)保持較高增速;而Robotaxi也在政府及下游企業(yè)的共同推動(dòng)下持續(xù)開(kāi)城,測(cè)試及運(yùn)營(yíng)車隊(duì)數(shù)量將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。車載激光雷達(dá)市場(chǎng)有望自2021年4.6億元增長(zhǎng)至2025年54.7億元,實(shí)現(xiàn)85.8%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。
車載激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
激光雷達(dá)企業(yè)商業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
產(chǎn)品選擇方向多樣化,通過(guò)上下游不同策略增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力
目前車載激光雷達(dá)仍處于發(fā)展初期,不同廠商在產(chǎn)品方向上有不同的選擇。產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)上,對(duì)于半固態(tài)產(chǎn)品,部分企業(yè)選擇自研或合作研發(fā)關(guān)鍵部件(如MEMS振鏡),以此實(shí)現(xiàn)已落地商用產(chǎn)品的快速迭代升級(jí),而采購(gòu)方式雖難以保證與上游供應(yīng)商的高效合作迭代,但可直接應(yīng)用成熟零部件,更利于幫助產(chǎn)品在初期快速打入市場(chǎng)。對(duì)于固態(tài)產(chǎn)品,部分激光雷達(dá)廠商選擇自研核心光學(xué)技術(shù)或收購(gòu)上游企業(yè)以保證未來(lái)產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先性及后期產(chǎn)能。
產(chǎn)品銷售上,與傳統(tǒng)汽車供應(yīng)鏈等級(jí)森嚴(yán)的格局相比,目前新的汽車供應(yīng)鏈中主機(jī)廠的參與度逐漸加深,供應(yīng)鏈趨于扁平化,主機(jī)廠通過(guò)掌控部分自動(dòng)駕駛核心技術(shù)來(lái)試圖擺脫對(duì)Tier1供應(yīng)商的完全依賴,由此為激光雷達(dá)企業(yè)帶來(lái)了直接與主機(jī)廠合作的機(jī)會(huì)。與主機(jī)廠的直接合作方便快速形成符合其特定需求的標(biāo)準(zhǔn)化方案,從而更快實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)產(chǎn)品的集成化方案,然而由于各廠商仍在通過(guò)不同方案探索激光雷達(dá)的部署方案,因此符合特定主機(jī)廠的方案可能無(wú)法適用于其他車企的要求。另外,部分激光雷達(dá)企業(yè)希望通過(guò)提供軟硬件結(jié)合的服務(wù)方式提升自身競(jìng)爭(zhēng)力,從提供SDK到感知、決策、執(zhí)行全棧算法模塊,不同廠商依據(jù)自身實(shí)力選擇不同的服務(wù)策略,而整體目標(biāo)則是向Tier 1供應(yīng)商靠攏,不僅是單純的零部件供應(yīng)商,而是為主機(jī)廠提供整套感知解決方案,降低后者的二次開(kāi)發(fā)成本。從長(zhǎng)期看,各車企之間自動(dòng)駕駛能力的差異點(diǎn)在于決策算法而非感知環(huán)節(jié),因此提供感知算法可增加自身產(chǎn)品對(duì)未計(jì)劃或不具備自研感知算法主機(jī)廠的附加值。
車載激光雷達(dá)全球產(chǎn)品現(xiàn)狀
轉(zhuǎn)鏡及MEMS振鏡產(chǎn)品性能已均可滿足ADAS功能需求
在目前已商用的半固態(tài)激光雷達(dá)中,國(guó)內(nèi)外廠商產(chǎn)品在性能上較為接近,且不同掃描方案產(chǎn)品在性能上已達(dá)到ADAS功能的感知要求。同時(shí)隨著MEMS振鏡技術(shù)的成熟,主機(jī)廠對(duì)MEMS方案的青睞度有所提升,上車品牌逐漸增多。目前國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)廠商的客戶以對(duì)自動(dòng)駕駛探索更為積極的國(guó)內(nèi)新勢(shì)力品牌為主,在主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)作為改進(jìn)基礎(chǔ)的半固態(tài)激光雷達(dá)上更具迭代優(yōu)勢(shì),可通過(guò)與國(guó)內(nèi)汽車品牌更高效的溝通反饋實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的高效更新。
車載激光雷達(dá)全球研發(fā)現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)研究水平處于前列,國(guó)外部分廠商更先一步走向集成化
在部分前沿底層光學(xué)技術(shù)研發(fā)中,受益于底層物理等基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)的積累優(yōu)勢(shì),美國(guó)在多個(gè)領(lǐng)域均具有一定優(yōu)勢(shì),而國(guó)內(nèi)雖在部分領(lǐng)域有一定差距,但仍處于世界前列,在前沿技術(shù)發(fā)展上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。隨著光學(xué)技術(shù)的成熟,激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)方案將逐漸標(biāo)準(zhǔn)化,芯片集成設(shè)計(jì)能力將成為激光雷達(dá)廠商的核心競(jìng)爭(zhēng)壁壘。由于車載激光雷達(dá)目前統(tǒng)一的技術(shù)路線尚未確定,因此當(dāng)前廠商在芯片制造上主要以基于FPGA的解決方案為主。FPGA適用于需要頻繁修改和升級(jí)的系統(tǒng)架構(gòu),芯片可以隨算法的開(kāi)發(fā)而定制,以此響應(yīng)汽車激光雷達(dá)系統(tǒng)不斷演進(jìn)的設(shè)計(jì)與性能要求。而基于ASIC的解決方案則更適用于永久性應(yīng)用,使用ASIC芯片則意味著激光雷達(dá)廠商對(duì)于現(xiàn)階段的產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)已形成標(biāo)準(zhǔn)化方案,可以利用ASIC大批量量產(chǎn)的成本效益降低激光雷達(dá)產(chǎn)品成本。目前國(guó)外部分廠商已實(shí)現(xiàn)基于ASIC的激光雷達(dá)產(chǎn)品解決方案,在形成標(biāo)準(zhǔn)化方案上更為領(lǐng)先。如Ouster的Flash激光雷達(dá)將接收模塊及主控模塊集成至基于ASIC的單一SoC中,配合發(fā)射模塊的激光器及VCSEL驅(qū)動(dòng)芯片,實(shí)現(xiàn)了Flash激光雷達(dá)的模塊化生產(chǎn)。未來(lái)隨著OPA及FMCW等技術(shù)的成熟,芯片集成能力的差別將拉開(kāi)不同激光雷達(dá)廠商的競(jìng)爭(zhēng)能力。
04 車載激光雷達(dá)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)
車載激光雷達(dá)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)
伴隨硬件的發(fā)展成熟激光雷達(dá)廠商將提供更全面的感知服務(wù)
激光雷達(dá)作為近年來(lái)首次應(yīng)用于乘用車的傳感器給予了各初創(chuàng)廠商與傳統(tǒng)供應(yīng)商同臺(tái)競(jìng)技的機(jī)會(huì),各廠商的發(fā)展將同時(shí)伴隨產(chǎn)品技術(shù)的提升及自身車載經(jīng)驗(yàn)的積累。激光雷達(dá)廠商早期將通過(guò)半固態(tài)產(chǎn)品的車載應(yīng)用與主機(jī)廠共同探索激光雷達(dá)在乘用車上的部署及應(yīng)用方式,而隨著固態(tài)產(chǎn)品技術(shù)的成熟,激光雷達(dá)將受到更多主機(jī)廠的接納,各激光雷達(dá)廠商隨著車載商用經(jīng)驗(yàn)的積累也不僅限于提供硬件產(chǎn)品,而是通過(guò)提供軟硬件結(jié)合的服務(wù)方式提升自身競(jìng)爭(zhēng)力,幫助主機(jī)廠實(shí)現(xiàn)感知模塊的快速應(yīng)用。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。