特斯拉又撞“人”了 汽车激光雷达“盛宴”开启
随着越来越多的新车将搭载激光雷达提供更安全、更高级别的智能驾驶系统，依靠纯视觉感知的特斯拉正在被行业“孤立”。
“所有的传感器都有优缺点，”行业人士认为，但监管机构更有可能接受围绕冗余感知构建的智能驾驶系统。“目前的技术状况是，依赖于纯视觉的感知仍然存在很多问题。”
本周，在CES展期间，激光雷达公司Luminar对外展示了两辆汽车（搭载不同感知方案）以每小时30英里的速度对标测试假人防碰撞项目。其中，搭载激光雷达系统的汽车安全刹停，而另一辆特斯拉汽车则将假人模型撞飞。
“在完美的道路和天气条件下，摄像头可以做很多事情，”Luminar相关负责人表示，“但问题恰恰出现在很多边缘场景，比如摄像头能见度容易受到光线、天气以及类似塑料袋这样的物体影响。
众所周知，特斯拉的赌注，是通过收集大量数据来训练摄像头感知算法。同时，由于大量预置FSD（硬件）功能的新车已经交付消费者，后续增加类似激光雷达这样的硬件对于特斯拉来说，是一笔巨大的开销。
“即使有足够的数据，目前的摄像头性能还是不够的，”法雷奥公司首席执行官认为，安全冗余的传感器在城市街道以及人车混流的复杂场景尤为重要。“我们坚信激光雷达对于实现进一步的自主水平至关重要。”
一、
市场反馈，是激光雷达刚需的最好证明。
一个月前，法雷奥正式发布全新的第三代SCALA激光雷达，性能比已经前装量产交付的前二代产品大幅提升。每秒450万像素（帧率为25fps），分辨率提高了12倍，测距范围扩大了3倍，视角宽了2.5倍，并且可以满足高速公路（130km/h）自动驾驶场景。
截至去年底，这家一级汽车零部件供应商已经交付了超过15万颗激光雷达，搭载车型品牌包括奥迪、奔驰、本田、现代等，接下来，中国市场将是这家公司的下一个重点目标市场。
而激光雷达行业的竞争同样激烈，近年来，大疆览沃、禾赛科技、速腾聚创、Innovusion、一径科技、Innoviz和Luminar等一批激光雷达公司崭露头角，并且拿下多个品牌车型订单，其中几家企业已经开始前装交付。
禾赛科技官方公告，车规级远距半固态激光雷达AT128已经获得超过全球数百万台的主机厂前装量产定点，包括理想、集度、高合、路特斯，并将于今年下半年在规划产能百万台的麦克斯韦超级工厂开启全面量产交付。
同时为了继续提升产品性价比，该公司在近日宣布与VCSEL激光雷达阵列光源供应商Lumentum达成合作协议，继续大幅提高产品集成度，降低激光雷达的制造成本。
本周，搭载3颗速腾聚创第二代智能固态激光雷达RS-LiDAR-M1的广汽埃安LX Plus正式上市。公开数据显示，速腾聚创已经累计拿下了40多个车型定点合作订单，包括比亚迪、广汽埃安、威马汽车、极氪等多个品牌，并在未来数年内陆续完成交付。
蔚来ET7、ET5是目前唯一公开的全系标配激光雷达硬件的智能电动车型，搭载Innovusion图像级超远距激光雷达猎鹰（Falcon），后者的首款图像级中短距激光雷达Robin也在本届CES展上首次亮相。
按照进度，猎鹰（Falcon）计划在今年第一季度正式量产交付，探测距离最远可达500米。同时，结合Robin中短距激光雷达，实现远距离探测、图像级高分辨率以及360°全视场覆盖。
Luminar则将是全球首家搭载面向消费级L4自动驾驶量产车的激光雷达公司，按照计划，沃尔沃汽车将在今年晚些时候发布全新一代纯电动大型SUV，并首次推出高速公路L4级自动驾驶技术。
这项名为Ride Pilot的高阶智能驾驶系统，将基于沃尔沃汽车与Zenseact（旗下软件子公司）、Luminar（提供激光雷达）合作方案，采用1个Luminar Iris激光雷达，辅以8个摄像头、16个超声波传感器和5个毫米波雷达。
此外，上汽旗下飞凡汽车（R-ES33）也将搭载Luminar激光雷达，同时还有采埃孚的PREMIUM 4D成像雷达、英伟达Orin超强算力芯片，预计于2022年下半年正式量产上市。
从中国市场来看，目前，从20万级别的小鹏P5到高端豪华车型高合HiPhi Z，激光雷达已经成为汽车智能化的最新“标签”。
“在L2+级自动辅助驾驶功能上，激光雷达将改善高速场景的脱手时间。在L3级及以上，激光雷达将成为安全自动驾驶不可或缺的推动者。”这是大陆集团副总裁兼激光雷达部门负责人Gunnar Juergens的判断。
同时，法雷奥首次给出了激光雷达的市场预测数据，到2030年，全球30%的高端车型将具备L3级功能，激光雷达市场将在2025年到2030年之间翻两番，达到500亿欧元的全球总规模。
此外，该公司预计，随着包括自动紧急制动（AEB）在内的法规项等主动安全标准的提高，不排除激光雷达下探至L2及以下市场。“到2030年，90%的新车将配备驾驶辅助系统，其中70%将配备L2级及以上功能。”
这意味着，不管接下来激光雷达技术路线如何发展，市场做出什么样的选择（不管是标配还是选装），有一点已经非常明确：激光雷达的前装规模化量产已经开始。
二、
按照业内人士的说法，满足冗余要求的唯一切实可行的方法就是补充其他类型传感器，来弥补摄像头的天然缺陷，同时为摄像头可能的故障提供感知冗余。
而传感器的性能水平，基本上决定了辅助驾驶及自动驾驶的ODD（系统设计运行域）。传感器越好，性能越高，系统就可以看得更远，除了更高的分辨率，还有更高的帧率。
在Innovusion自动驾驶销售市场副总裁梁鸿燚看来，基于激光雷达的冗余方案是其他车企（特斯拉坚定选择纯视觉路线）实现弯道超车的最佳选择。尤其是在高速行驶过程中，整车的安全制动需要100到150米提前预警距离。
从第一阶段量产项目的选型来看，考虑到大部分汽车制造商都是首发搭载，并在尝试不同的技术路线来满足自身的功能需求，这也是目前为什么市场呈现“百花齐放”状态的原因之一。
一些业内人士表示，目前激光雷达没有通用的解决方案——成本、应用场景、技术要求（车规级）和车身集成度设计都是OEM决定使用哪种激光雷达方案的因素之一。
但有一点是明确的，大部分激光雷达制造商都在尝试进一步技术开发，能够检测250米以上，并且满足更低反射率（物体表面）要求，这是能够支持复杂场景自动驾驶的安全基准。
1550nm+FMCW+硅光芯片，成为下一代激光雷达的主流选择之一。这个时间点大概在2024年前后，包括Mobileye、昂纳集团等多家公司已经在提前布局。
“芯片级激光雷达系统突破，有助于大幅降低实现完全自动驾驶的传感器组合成本。”Mobileye首席执行官Amnon Shashua预计时间点将在2025年左右。
Mobileye的解决方案是，基于硅光子学技术将激光器与芯片集成（SoC），再结合调频连续波技术，可以同时计算目标的距离和速度，这比现有的飞行时间（ToF）法更加有效。
而基于FMCW测距方式，被视为一种可能改变未来游戏规则的新型“4D激光雷达”，在原有3D基础上增加第四个维度——速度（直接测量，ToF则是间接获取）。
连续调频波(FMCW)的技术，与ToF路线不同，主要通过发送和接收连续激光束，并测量发送和接收的频率差异，来测量物体的距离。换句话说，ToF使用时间来测量距离，而FMCW使用频率来测量距离。
而1550nm光源器件此前一直受制于成本。原因是，1550nm光纤激光器的激光雷达系统无论是发射光源还是探测，都需要用到昂贵的铟镓砷（InGaAs）材料，占激光雷达整机总成本近4成。
这意味着，突破必须从上游供应链开始。从2014年开始，昂纳科技全资收购了法国的3SP和加拿大ITF公司，开始布局1550nm激光雷达的光芯片和光纤激光器模组，目前已经为国际多家头部激光雷达厂商批量供货。
就在去年底，昂纳科技重磅推出了Dolphin 1550nm激光雷达，水平视场角达到120°，垂直视场角达到30°，最高分辨率0.05°，在反射率10%的情况下可实现250米障碍物探测，各项性能指标都到了一个全新的高度。
至此，昂纳科技成为全球首家从光芯片、光器件（种子光源，多模泵源）、1550nm光源模组到LiDAR整机系统全产业链垂直布局的激光雷达公司。而同样选择1550nm路线的luminar，也在通过收购上游供应商，进行类似的布局。
此外，采埃孚合作的Aeva公司的FMCW激光雷达也是搭载一颗高度集成化的光子芯片，一方面降低了设备的尺寸和功率数量级，同时在低反射物体上实现超过300米的全范围性能，并能够测量每个点的瞬时速度。
Aeva公司在芯片上集成了多个光束，每个光束都能在超过300米的距离内以每秒超过200万个点的速度测量。目前，该公司已经完成了第三代芯片模块的设计研发，测距范围也提高至500米。
在高工智能汽车研究院看来，对于汽车供应链来说，“孤军作战”，死者十八九。只有吹响“集结号”，才能让更多“千里马”竞相奔腾。对于主机厂来说，供应链的繁荣和信心至关重要。
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