不同类型激光雷达的功能及应用场景
三维激光雷达逐渐发展为自动驾驶的标配。三维激光雷达功能强大，是无人驾驶的最佳解决方案，从最早的谷歌豆荚车到层出不穷的车企测试案例，激光雷达已经逐渐发展为标配。不难发现，随着企业自动驾驶方案的选择和规划，车用激光雷达的商业化正悄然发生。
Velodyne64线激光雷达成为无人驾驶的标志性特征。2012年5月，谷歌改装版丰田普锐斯自动驾驶汽车在内华达州上路测试，出场时头顶转个不停的Velodyne64线，很快就成了自动驾驶汽车的标志性特征。与此同时，谷歌对外宣布项目研究目标——实现无人驾驶并且量产。从正面看，拆解后的Velodyne64线整个激光收发器可以视为上下两部分，每部分都有三个并排透镜，两侧透镜是激光发射处，中间是接收处。转到产品背后会发现，两侧凸镜后各有16个一组的二极管，中间透镜对应32个接收器，可以把光信号变成电信号。
Velodyne64线激光雷达解剖图
在保证质量的前提下，成本的降低将反推智能驾驶的产业进程。激光雷达凭借其超高精准度，被认为是无人驾驶的必然选择；2016年以来，激光雷达巨头Velodyne与Quanergy纷纷表态未来其激光雷达成本将大幅度降低，以此来满足无人驾驶汽车量产的需要。
Velodyne车用激光雷达产品未来有望将成本控制在200美元以内。Velodyne的激光雷达输出的是原始数据，需要经过二次处理，以64线激光雷达，每秒的点云数据量是130万，这需要桌面级显卡支持才能流畅工作。而桌面级显卡字眼需要昂贵的显存和散热设计，而且价格昂贵，高达7万美元。
2016年1月，CES期间Velodyne与福特揭晓了最新产品Solid-StateHybridUltraPuckTMAuto，范围为200米，可以满足车企ADAS和全自动驾驶需要。目前供给车企的Pack1.5投放寿命为6-8个月，车企测试后Velodyne会根据反馈重新调整设计。明年初推近改良后的pack2.0进行第二轮测试，在18年初或年中推出pack3.0作为正式商用版本。公司对这款产品2020年目标产量定价为每个500美元，2025年将成本控制在200美元以内。
Quanergy激光雷达量产后售价有望接近100美元。Quanergy在今年CES展出了一款固态激光雷达S3约为一盒名片大小，而且单个售价初步定在250美元左右，其展台工作人员表示上量生产后有可能100美元搞定。未来几年里，小型专用激光雷达将会在汽车行业争夺市场。
（1）激光雷达三大厂商
无人驾驶给激光雷达民用开拓了全新的市场，而激光雷达的核心技术主要掌握在Velodyne、Ibeo和Quanergy三家企业手中。
三家激光雷达生产企业的主要产品对比
1）Velodyne：并不提供算法产品，而是向车企输出激光雷达原始数据。Velodyne是一家硅谷公司，在参加了两届DARPA无人驾驶汽车挑战赛后，于2007年开始专注研究激光雷达，用一款Velodyne64线激光雷达产品进入360°高性能激光雷达领域。于是就有了2011年谷歌无人驾驶汽车在湾区测试时，吸引人们目光的“大花盆”。
Velodyne目前已经量产销售的激光雷达有三款，分别是HDL-64E（64线）、
HDL-32E（32线）、VLP-16（16线）。除了谷歌、百度、Uber等无人驾驶汽车使用64线产品，一些车企在车上使用32线和16线产品测试。例如2016年1月CES上，福特就展示了安装velodyneHDL-32的混动版蒙迪欧自动驾驶研究车。荷兰NAVYA的两部全自动驾驶ARMA公交穿梭车测试了VLP-16和HDL-32，最后选用了32线。
为了满足车企把激光雷达隐蔽安装到车身的要求，Velodyne带来了一款专为车企设计的小体积激光雷达。32线产品的体积过大，小体积16线产品线数不足，采集的信息颗粒粗糙，对软件运算端负担太大。因此1月借由福特公布的Solid-StateHybridUltraPuckTMAuto，线数增加到32线，但是体积和原16线一致。
Velodyne32线新款固态混合超级冰球传感范围为200米，可以满足车企ADAS和全自动驾驶需要，2025年成本将控制在200美元以内。目前供给车企的Pack1.5投放寿命为6-8个月，车企测试后Velodyne会根据反馈重新调整设计。明年初推出改良后的pack2.0进行第二轮测试，在2018年初或年中推出pack3.0作为正式商用版本。公司对这款产品2020年目标量产定价为每个500美元，2025年将成本控制在200美元以内。
2）Ibeo：与Velodyne不同，Ibeo的产品包括了硬件和软件在内的整套解决方案。成立于1998年的公司，2000年被传感器制造商SickAG收购。2000年至2008年研发了激光扫描技术、并且开始了若干自动驾驶项目的尝试。公司和欧洲委员会共同研发了十字路口安全的驾驶辅助产品，在全球范围售卖。2009年公司脱离SickAG独立，2010年和法雷奥合作开始量产可用于汽车的产品ScaLa。
目前已有的Ibeo全自动驾驶测试车上，常用的多点布局组合是miniLUX和LUX两款产品。
LUX有4线和8线两款，8线在垂直方向增加了4条激光光束，获得信息较4线产品更加丰富。两款产品可以用在高速公路自动驾驶和城市自动驾驶，功能上可用于ACC和行人检测，利用多回声技术适应不同天气的需要，绘制车辆周围360°的环境图景。
miniLUX主要用来检测车侧和车后障碍。用于车辆侧面时，主要可以在转向时用作侧面保护，车道变更时的盲点监测，以及复杂的自动停车。用于车后，可以作为全3D泊车支持和车尾传感器。
Ibeo已经成熟的产品ScaLaB2是与法雷奥合作的一款4线激光雷达，一般用于汽车紧急制动时的核心检测传感器。去年搭载法雷奥Cruise4U系统的半自动驾驶汽车完成了环法路试。车上就搭载了与Ibeo合作量产的ScaLa，ScaLa被嵌入了这辆大众车的前脸保险杠，用来取代毫米波雷达做AEB（自动刹车系统）中的测距模块。
3）Quanergy：激光雷达领域的新晋创业公司。2014年5月，获得来自三星电子风险投资，特斯拉创始人及清华企业家协会天使基金的种子投资。2014年12月，完成3000万美元的A轮融资。2015年Quanergy得到了德尔福的战略投资。德尔福收购了Quanergy部分股权，两家公司的工程师正在努力研发Lidar系统。Quanergy负责技术开发，德尔福有可能负责产生。
2014年9月第一款产品M8-1投入使用，已经应用在奔驰，现代等公司的实验车型上面，在路试过程中为软件模块积累经验。当时M8-1的单个标价是1，000美元。为了覆盖车身周围的全部区域，用于展示的奔驰车一共安装了3个样品，两个位于车顶，一个位于车头前方。
2016CES上，Quanergy展示了新产品S3，大小接近名片盒。官方公布的信息并不多，8线激光雷达，探测距离10cm-150m，扫描频率30Hz。据介绍，新产品只需在车辆前后对角线各装一个，就能覆盖360度视域范围，未来售价有望减至100刀。
（2）国内企业正加速追赶
国内尚无用于ADAS的激光雷达产品。国内在激光雷达研发方面起步晚，积累尚浅，已有的激光雷达产品多用于建筑测量、地形测绘等领域，还未研制出适用于车载的激光雷达产品。但国内已有部分企业正在加速研发，未来有望推出低价的车载激光雷达产品。
巨星科技：巨星科技控股（65%）的华达科捷是专门从事激光雷达业务的公司，在高端激光测量传感设备领域有一定的技术积累，已研发出适用于AGV、巡检机器人等使用的32线束激光雷达，目前正在研发3D激光雷达，一旦成功，每台机器的成本将从10万降到3万左右。
大族激光：大族激光是一家提供激光加工及自动化系统集成的设备制造商，目前已掌握激光器的核心技术。公司先后引进激光雷达、激光传感器领域的技术人才，并成立了三家机器人关键技术公司，其中大族锐视着力研发机器人激光雷达感知系统，目前基本完成以AGV导航为代表的工业级激光雷达的研发，准备开展无人驾驶领域等前沿领域的预研工作；大族锐波正在进行激光传感器核心零部件研发，未来有望应用于物联网、可穿戴设备、智能装备等领域。
思岚科技：上海思岚科技有限公司（SLAMTEC）成立于2013年10月，团队前身是RoboPeak，拥有长达6年的机器人自主定位导航算法、激光传感器及机器人硬件系统的研发经验。主要产品包括低成本激光测距扫描传感器（RPLIDAR）、基于激光的即时定位与地图构建导航系统（SLAM）。公司目前已获千万美元融资，估值3.6亿元。
可见，在未来的自动驾驶传感器中，国内厂商需要加倍努力。
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