光達雷射掃描動畫運用
leiphone 作者：张驰
相較於其它自動駕駛所需的傳感器，雷射雷達（LiDAR）可能是發展最晚、最不成熟，但又是最重要、最熱鬧、被討論最多的一個。它同時也受到了創業者和資本市場的熱烈追捧。
新智駕原創出品的《中美智能駕駛白皮書》中，一共介紹了13個關鍵細分領域的近100家創新公司，而其中收錄公司最多的領域，正是雷射雷達（共18家，見下圖），它甚至比做自動駕駛系統的公司還要多。
雷射雷達幾乎與智慧駕駛是相互綁定的一對，在智慧駕駛逐漸走熱的近兩年，也同時有諸多新產品新公司湧現，出現了Velodyne這樣的準巨頭，以及Quanergy、LeddarTech這樣的追趕者。而每當人們覺得這類公司已經足夠多的時候，又會有新玩家闖入，比如在2017年12月甚至還出現了三家公司（Ouster、Innovusion、Aeye）幾乎在同一天公佈新產品的盛況。
這也是因為雷射雷達的綜合性能最為突出：與攝影機相比，它的探測結果更加直接可靠，且不易受環境的干擾；與毫米波雷達相比，它的數據密度和探測能力更為出色。
隨著智慧駕駛的等級逐步提升，尤其是在進入到L4-L5級別的自動駕駛後，系統對傳感器的要求會更加嚴苛，雷射雷達也正是為了滿足這些需求而不斷進化。
中美18家主要雷射雷達公司概況
該領域發展速度非常之快，已經出現了多種類別。現在用於智慧駕駛的雷射雷達主要分為四類，每一類均有其代表性公司：
機械式旋轉掃描雷射雷達MEMS雷射雷達相控陣列雷射雷達Flash雷射雷達
機械式的代表是Velodyne，其在原理和結構上已經趨於固定，目前的應用範圍也最為廣泛。Velodyne在2017年底，還推出了線束高達128線的機械式雷射雷達。中國那邊的雷射雷達公司，目前公佈的產品，也主要是機械旋轉式。
MEMS系統則只需一個很小的反射鏡，就能引導固定的雷射束射向不同方向。這種雷射雷達的一大優勢是，傳感器可以動態調整自己的掃描模式，以此來聚焦特殊物體，採集更遠更小物體的細節資訊，並對其進行辨識，這是傳統機械雷射雷達無法實現的。現在研發 MEMS 雷射雷達的主要有 Luminar 和 Innoviz，還有中國的速騰聚創。
相控陣技術此前主要應用於軍事雷達，這類雷射雷達搭載的一排發射器，可以透過調整信號的相對相位，來改變雷射束的發射方向。
整個過程中沒有機械動作，僅靠電子元器件本身來實現掃描。但相控陣的技術門檻較高，代表公司是Quanergy。在與這家公司的投資人Motus Venture的採訪中，記者瞭解到，由於技術的超前性，它在2014年開始融資時並不順利，少有投資人看好。
整個過程中沒有機械動作，僅靠電子元器件本身來實現掃描。但相控陣的技術門檻較高，代表公司是Quanergy。在與這家公司的投資人Motus Venture的採訪中，記者瞭解到，由於技術的超前性，它在2014年開始融資時並不順利，少有投資人看好。
Flash雷射雷達運行起來則更像攝影機，雷射束會直接向各個方向漫射，由類似於攝影機成像的CMOS傳感器，採集反射回來的雷射束。它可以快速記錄整個場景，難點也在接收信號的傳感器，所以目前在性能上相比，前三種還處於劣勢。代表公司有LeddarTech、TetraVue等。
總體來說，後面三種新型的雷射雷達還處於百花齊放的狀態，誰能實現在商業化上的突破，還需要更多的資金和時間來證明。
除了主要技術路徑，在具體的性能上每家公司也在大展身手。
最重要的一項性能就是探測距離。對任何用於高速自動駕駛車輛的雷射雷達來說，達到200-300米的探測距離是必備的，但這並不容易，各大廠商也都使出了自己的本領，來找到實現增加探測距離的方法。
Luminar公司就開發了使用 1550 奈米雷射的雷射雷達。這一波長的光超越了可見光的範圍，對人眼來說更為安全，也因此可以通過提升雷射雷達的功率，來增加探測距離。但缺點也顯而易見，就是雷射器的成本更高。Innovusion也採用了1550奈米的雷射。
增強探測器敏感性，也是各公司關注的重點。比如，Princeton Lightwave就將單光子雪崩二極管，這種高敏感度傳感器用於雷射雷達，它相當敏感，在適合頻率中一個光子，就能將其激活。Princeton已經在2017年底被福特旗下的Argo AI收購。LeddarTech則透過光電二極管，接收反射回來的光波，原理類似於CMOS圖像傳感器。
可以說，雷射雷達還處於群雄逐鹿的階段，暫時無明確的主導技術方向，不同公司不同技術路線的產品，只要可以滿足市場的需求，都很可能進一步參與到自動駕駛的浪潮當中。很難保證，未來一段時間不會出現新的雷射雷達公司。
毫無疑問，雷射雷達因其自身性能的特性，必將受惠於自動駕駛車輛普及，所帶來的巨大紅利。屆時能夠最終獲得汽車廠商青睞，並且真正裝備到消費級車輛中的雷射雷達廠商，將收穫豐厚的利潤。
《中美智能駕駛白皮書》正是希望在這一關鍵時期，對雷射雷達的產業現狀，以及中美兩國在該領域的主要玩家，做深入的分析，讓讀者瞭解其現狀與機遇。而且白皮書中不僅會詳解雷射雷達這一領域，還會深入解讀其它實現智慧駕駛的關鍵技術領域，比如類比系統、高精度地圖、新材料雷達、全棧自動駕駛等。
白皮書中共收錄了13個細分領域近100家公司，智慧出行的未來，必定有它們的一席之地。
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