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激光雷達(dá)本就是為測(cè)距而生，隨著其技術(shù)的不斷進(jìn)步，精度越來(lái)越高，能采集到的信息也越來(lái)越多，自動(dòng)駕駛技術(shù)也已經(jīng)被證明了是下一個(gè)風(fēng)口。
目前，在無(wú)人駕駛領(lǐng)域，激光雷達(dá)主要有以下兩個(gè)核心作用：
環(huán)境感知：通過(guò)激光雷達(dá)可以?huà)呙璧街車(chē)h(huán)境的信息，運(yùn)用相關(guān)算法對(duì)比上一幀及下一幀環(huán)境的變化，能較為容易的檢測(cè)出周?chē)能?chē)輛及行人。
SLAM定位加強(qiáng)：同步建圖(SLAM)是其另一大特性，通過(guò)實(shí)時(shí)得到的全局地圖與高精度地圖中的特征物進(jìn)行比對(duì)，能加強(qiáng)車(chē)輛的定位精度并實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。
激光雷達(dá)是通過(guò)發(fā)射以及接收激光線(xiàn)束的方式來(lái)進(jìn)行工作，所以主要區(qū)分就是在其發(fā)射的線(xiàn)束的多少，有單線(xiàn)、多線(xiàn)之分，多線(xiàn)又有4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)、32線(xiàn)、64線(xiàn)和128線(xiàn)之分，不同的線(xiàn)束采集到的信息不同，對(duì)應(yīng)的工作場(chǎng)景也不同。
首先來(lái)看最為火熱的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，這種激光雷達(dá)多屬于32線(xiàn)、64線(xiàn)和128線(xiàn)，這種多線(xiàn)激光雷達(dá)可以識(shí)別物體的高度信息并完成3D建模。
從技術(shù)路線(xiàn)上看，主要有MEMS、flash面陣、OPA等不同流派，且不同技術(shù)路線(xiàn)的產(chǎn)品在可靠性、量產(chǎn)難度、成本、成熟度、工藝難度上均不同。
例如光相控陣OPA理論性能最為強(qiáng)悍，但是功率受限無(wú)法滿(mǎn)足距離要求(200米)；MEMS雖然具備量產(chǎn)可能性，但是其方案一致性和產(chǎn)品壽命始終無(wú)法保證；flash工藝最為成熟且供應(yīng)鏈齊全，但是其系統(tǒng)的輸出能量限制導(dǎo)致其不可能超越單點(diǎn)測(cè)距的距離。
這主要還是由于多線(xiàn)激光雷達(dá)興起的時(shí)間太短，大家都處于技術(shù)研發(fā)期。包括美國(guó)的Velodyne、Quanegy以及德國(guó)的IBEO品牌等；國(guó)內(nèi)也有很多優(yōu)秀的初創(chuàng)企業(yè)例如速騰、禾賽、鐳神等，前段時(shí)間，華為也加入了這個(gè)賽道。
除了這些激光雷達(dá)廠(chǎng)家，眾多的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在紛紛入局，例如國(guó)外的博世、法雷奧、奧迪，國(guó)內(nèi)的吉利集團(tuán)、比亞迪等。
其實(shí)對(duì)于多線(xiàn)激光雷達(dá)來(lái)講，由于行業(yè)還處于初期，大家都處于研發(fā)狀態(tài)，也并沒(méi)有出現(xiàn)所謂的龍頭企業(yè)，國(guó)內(nèi)外的差距并不大，可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴。
相比于多線(xiàn)激光雷達(dá)是由于無(wú)人駕駛的風(fēng)口才出現(xiàn)的，單線(xiàn)激光雷達(dá)出現(xiàn)的更早，整個(gè)行業(yè)已經(jīng)相對(duì)成熟，例如國(guó)外的sick、北洋，國(guó)內(nèi)的興頌機(jī)器人、萬(wàn)集科技等。
而在自動(dòng)駕駛沒(méi)有落地之后，很多國(guó)內(nèi)的多線(xiàn)激光雷達(dá)公司也開(kāi)始轉(zhuǎn)移一部分的注意力進(jìn)入單線(xiàn)激光雷達(dá)市場(chǎng)，例如鐳神的單線(xiàn)激光雷達(dá)已經(jīng)在普渡科技的送餐機(jī)器人上批量使用。
從技術(shù)角度講，相比多線(xiàn)激光雷達(dá)，單線(xiàn)激光雷達(dá)在角頻率及靈敏度上反應(yīng)更快捷，其掃描速度快、分辨率強(qiáng)、可靠性高。所以，在測(cè)試周?chē)系K物的距離和精度上都更加精準(zhǔn)。但單線(xiàn)雷達(dá)只能平面式掃描，不能測(cè)量物體高度，目前主要應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)AMR和服務(wù)類(lèi)機(jī)器人如掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人上等。
由于工業(yè)和消費(fèi)級(jí)的場(chǎng)景探測(cè)距離短，在20米到30米之間，所以基本會(huì)采用機(jī)械式的技術(shù)路線(xiàn)，這種技術(shù)路線(xiàn)可以提供360°的掃描信息，所以在工業(yè)AMR的車(chē)體上一前一后，安裝兩個(gè)就夠了，掃地機(jī)器人安裝一個(gè)就夠了。
而從實(shí)際落地上，多線(xiàn)激光雷達(dá)的難點(diǎn)在于其壽命、穩(wěn)定性和前期的巨大投入，但是單線(xiàn)激光雷達(dá)則要考驗(yàn)產(chǎn)品的一致性和廠(chǎng)商對(duì)于工業(yè)環(huán)境的深刻理解，這樣來(lái)看，單線(xiàn)和多線(xiàn)其實(shí)是兩個(gè)維度的東西。
此外，由于單線(xiàn)激光雷達(dá)并沒(méi)有3D建模的功能，一些特殊工業(yè)場(chǎng)景下的AMR有時(shí)候也會(huì)需要對(duì)物體的高度信息進(jìn)行收集，一些廠(chǎng)商會(huì)選擇進(jìn)行視覺(jué)傳感器融合的方法，另外也有些廠(chǎng)家可能會(huì)加入一個(gè)8線(xiàn)或者16線(xiàn)的激光雷達(dá)，但是總體來(lái)講還是以單線(xiàn)激光雷達(dá)為主。
有別于無(wú)人駕駛領(lǐng)域的多線(xiàn)激光雷達(dá)，單線(xiàn)激光雷達(dá)已較為成熟，國(guó)內(nèi)以萬(wàn)集科技為代表的單線(xiàn)激光雷達(dá)已能達(dá)到50米的測(cè)量半徑，同時(shí)，可以有效避免環(huán)境光與強(qiáng)日光的干擾，在室內(nèi)外均能穩(wěn)定使用，除此之外，其機(jī)身小巧輕便，可適用更多更大場(chǎng)景的應(yīng)用。
總的來(lái)說(shuō)，多線(xiàn)激光雷達(dá)的應(yīng)用場(chǎng)景更為復(fù)雜，對(duì)性能的要求更高，但其價(jià)格昂貴，是大多數(shù)企業(yè)難以承受的。即使在CES2020期間，激光雷達(dá)鼻祖Velodyne，發(fā)布了一款名為Velabit的激光雷達(dá)，并且公布量產(chǎn)售價(jià)僅為100美元。
但是業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)：“很可能是噱頭，量產(chǎn)售價(jià)為100美元，但是在這個(gè)L4自動(dòng)駕駛還沒(méi)有真正落地的階段，這就是一句空話(huà)。”
相比來(lái)說(shuō)，單線(xiàn)激光雷達(dá)的發(fā)展時(shí)間更長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，成本也更低，更容易滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)別的使用需求，在距離及精度上更加精準(zhǔn)。雖然sick、北洋等國(guó)外廠(chǎng)商目前占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額，但是隨著國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)家也在不斷進(jìn)入，這個(gè)情況也在不斷發(fā)生變化，例如萬(wàn)集科技已經(jīng)在一些產(chǎn)品線(xiàn)上做到和外資并駕齊驅(qū)了。
目前，在無(wú)人駕駛領(lǐng)域，激光雷達(dá)主要有以下兩個(gè)核心作用：
環(huán)境感知：通過(guò)激光雷達(dá)可以?huà)呙璧街車(chē)h(huán)境的信息，運(yùn)用相關(guān)算法對(duì)比上一幀及下一幀環(huán)境的變化，能較為容易的檢測(cè)出周?chē)能?chē)輛及行人。
SLAM定位加強(qiáng)：同步建圖(SLAM)是其另一大特性，通過(guò)實(shí)時(shí)得到的全局地圖與高精度地圖中的特征物進(jìn)行比對(duì)，能加強(qiáng)車(chē)輛的定位精度并實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。
激光雷達(dá)是通過(guò)發(fā)射以及接收激光線(xiàn)束的方式來(lái)進(jìn)行工作，所以主要區(qū)分就是在其發(fā)射的線(xiàn)束的多少，有單線(xiàn)、多線(xiàn)之分，多線(xiàn)又有4線(xiàn)、8線(xiàn)、16線(xiàn)、32線(xiàn)、64線(xiàn)和128線(xiàn)之分，不同的線(xiàn)束采集到的信息不同，對(duì)應(yīng)的工作場(chǎng)景也不同。
首先來(lái)看最為火熱的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，這種激光雷達(dá)多屬于32線(xiàn)、64線(xiàn)和128線(xiàn)，這種多線(xiàn)激光雷達(dá)可以識(shí)別物體的高度信息并完成3D建模。
從技術(shù)路線(xiàn)上看，主要有MEMS、flash面陣、OPA等不同流派，且不同技術(shù)路線(xiàn)的產(chǎn)品在可靠性、量產(chǎn)難度、成本、成熟度、工藝難度上均不同。
例如光相控陣OPA理論性能最為強(qiáng)悍，但是功率受限無(wú)法滿(mǎn)足距離要求(200米)；MEMS雖然具備量產(chǎn)可能性，但是其方案一致性和產(chǎn)品壽命始終無(wú)法保證；flash工藝最為成熟且供應(yīng)鏈齊全，但是其系統(tǒng)的輸出能量限制導(dǎo)致其不可能超越單點(diǎn)測(cè)距的距離。
這主要還是由于多線(xiàn)激光雷達(dá)興起的時(shí)間太短，大家都處于技術(shù)研發(fā)期。包括美國(guó)的Velodyne、Quanegy以及德國(guó)的IBEO品牌等；國(guó)內(nèi)也有很多優(yōu)秀的初創(chuàng)企業(yè)例如速騰、禾賽、鐳神等，前段時(shí)間，華為也加入了這個(gè)賽道。
除了這些激光雷達(dá)廠(chǎng)家，眾多的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在紛紛入局，例如國(guó)外的博世、法雷奧、奧迪，國(guó)內(nèi)的吉利集團(tuán)、比亞迪等。
其實(shí)對(duì)于多線(xiàn)激光雷達(dá)來(lái)講，由于行業(yè)還處于初期，大家都處于研發(fā)狀態(tài)，也并沒(méi)有出現(xiàn)所謂的龍頭企業(yè)，國(guó)內(nèi)外的差距并不大，可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴。
相比于多線(xiàn)激光雷達(dá)是由于無(wú)人駕駛的風(fēng)口才出現(xiàn)的，單線(xiàn)激光雷達(dá)出現(xiàn)的更早，整個(gè)行業(yè)已經(jīng)相對(duì)成熟，例如國(guó)外的sick、北洋，國(guó)內(nèi)的興頌機(jī)器人、萬(wàn)集科技等。
而在自動(dòng)駕駛沒(méi)有落地之后，很多國(guó)內(nèi)的多線(xiàn)激光雷達(dá)公司也開(kāi)始轉(zhuǎn)移一部分的注意力進(jìn)入單線(xiàn)激光雷達(dá)市場(chǎng)，例如鐳神的單線(xiàn)激光雷達(dá)已經(jīng)在普渡科技的送餐機(jī)器人上批量使用。
從技術(shù)角度講，相比多線(xiàn)激光雷達(dá)，單線(xiàn)激光雷達(dá)在角頻率及靈敏度上反應(yīng)更快捷，其掃描速度快、分辨率強(qiáng)、可靠性高。所以，在測(cè)試周?chē)系K物的距離和精度上都更加精準(zhǔn)。但單線(xiàn)雷達(dá)只能平面式掃描，不能測(cè)量物體高度，目前主要應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)AMR和服務(wù)類(lèi)機(jī)器人如掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人上等。
由于工業(yè)和消費(fèi)級(jí)的場(chǎng)景探測(cè)距離短，在20米到30米之間，所以基本會(huì)采用機(jī)械式的技術(shù)路線(xiàn)，這種技術(shù)路線(xiàn)可以提供360°的掃描信息，所以在工業(yè)AMR的車(chē)體上一前一后，安裝兩個(gè)就夠了，掃地機(jī)器人安裝一個(gè)就夠了。
而從實(shí)際落地上，多線(xiàn)激光雷達(dá)的難點(diǎn)在于其壽命、穩(wěn)定性和前期的巨大投入，但是單線(xiàn)激光雷達(dá)則要考驗(yàn)產(chǎn)品的一致性和廠(chǎng)商對(duì)于工業(yè)環(huán)境的深刻理解，這樣來(lái)看，單線(xiàn)和多線(xiàn)其實(shí)是兩個(gè)維度的東西。
此外，由于單線(xiàn)激光雷達(dá)并沒(méi)有3D建模的功能，一些特殊工業(yè)場(chǎng)景下的AMR有時(shí)候也會(huì)需要對(duì)物體的高度信息進(jìn)行收集，一些廠(chǎng)商會(huì)選擇進(jìn)行視覺(jué)傳感器融合的方法，另外也有些廠(chǎng)家可能會(huì)加入一個(gè)8線(xiàn)或者16線(xiàn)的激光雷達(dá)，但是總體來(lái)講還是以單線(xiàn)激光雷達(dá)為主。
有別于無(wú)人駕駛領(lǐng)域的多線(xiàn)激光雷達(dá)，單線(xiàn)激光雷達(dá)已較為成熟，國(guó)內(nèi)以萬(wàn)集科技為代表的單線(xiàn)激光雷達(dá)已能達(dá)到50米的測(cè)量半徑，同時(shí)，可以有效避免環(huán)境光與強(qiáng)日光的干擾，在室內(nèi)外均能穩(wěn)定使用，除此之外，其機(jī)身小巧輕便，可適用更多更大場(chǎng)景的應(yīng)用。
總的來(lái)說(shuō)，多線(xiàn)激光雷達(dá)的應(yīng)用場(chǎng)景更為復(fù)雜，對(duì)性能的要求更高，但其價(jià)格昂貴，是大多數(shù)企業(yè)難以承受的。即使在CES2020期間，激光雷達(dá)鼻祖Velodyne，發(fā)布了一款名為Velabit的激光雷達(dá)，并且公布量產(chǎn)售價(jià)僅為100美元。
但是業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)：“很可能是噱頭，量產(chǎn)售價(jià)為100美元，但是在這個(gè)L4自動(dòng)駕駛還沒(méi)有真正落地的階段，這就是一句空話(huà)。”
相比來(lái)說(shuō)，單線(xiàn)激光雷達(dá)的發(fā)展時(shí)間更長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，成本也更低，更容易滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)別的使用需求，在距離及精度上更加精準(zhǔn)。雖然sick、北洋等國(guó)外廠(chǎng)商目前占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額，但是隨著國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)家也在不斷進(jìn)入，這個(gè)情況也在不斷發(fā)生變化，例如萬(wàn)集科技已經(jīng)在一些產(chǎn)品線(xiàn)上做到和外資并駕齊驅(qū)了。
