自從5G時代的到來,無人駕駛汽車的進度也加快了。而其中,激光雷達技術尤為的重要。
伴隨技術的不斷迭代更新,汽車智能化已經離我們愈來愈近。《智能網聯汽車技術路線圖2.0》提出,到2025年,L2和L3相當的部分自動駕駛(PA)和有條件的自動駕駛(CA)的汽車銷量占比將超過50%,高度自動駕駛(HA,相當于L4)開始進入市場。
作為“所見即所得”的傳感器,激光雷達可增強感知系統的冗余性,補充毫米波雷達、攝像頭缺失的場景,是高階自動駕駛標配。從目前業內的調研數據來看,激光雷達正處于爆發的前夜。
與基于攝像機的解決方案不同,激光雷達解決方案通過提供周圍物體的精確距離測量,使機器能 夠看到3D圖像。激光雷達解決方案使用一系列激光器,以光速測量環境中的距離。在暗光條件下,激光雷達也比相機表現更好,產生的誤差更少。與雷達相比,激光雷達提供了更好的分辨率,可以感知物體的形狀,從而獲得更好的標檢測和分類。根據美國汽車協會的一份報告,目前的行人檢測系統在保護行人和自行車方面相對無效,尤其是在夜間。而激光雷達系統在白天和晚上都 能很好地探測行人,因為激光雷達系統通過激光束提供自我照明。激光雷達的這些優勢,再加上較低的計算能力要求,使平臺能夠快速、準確地做出決策,以減少碰撞。
何為激光雷達
從技術原理上來說,激光雷達可分為激光發射、激光接收、光束操縱和信息處理四大系統,工作原理是采用激光發射器及光束掃描技術發射介于紅外線與可見光之間的激光,通過測量激光信號的時間差及相位差描繪周圍物體的三維點云圖,從而獲取精確距離、輪廓信息。
激光雷達最早發明于上世紀60年代,人類歷史上第一臺激光器由美國科學家梅曼于1960年制成。早期的激光雷達主要用于太空探測、氣象監測、地形勘測、軍事測距、武器制導等,2005年,美國 DARPA 挑戰賽起首次搭載于自動駕駛車輛。目前激光雷達被廣泛應用于自動駕駛、物流運輸、高精地圖、智慧交通、機器人、工業自動化、無人機、測繪等領域,其中測繪占比為63%。
2019年,激光雷達的全球市場規模約 16.5 億美元,機構預測至2025年有望突破100億美元,在2030年則有望達到240億美元,分別對應36%(2019-2025)和 28%(2019-2030)的CAGR。
展望未來,真正能夠推動激光雷達市場擴容的是其在汽車領域的應用。當智能駕駛成為車企的主戰場,“視覺系”使用攝像頭憑借 AI 算法實現高階自動駕駛,特斯拉 NOA 快速推向市場讓“視覺系”成為當下主流。但視覺方案仍具有瓶頸,且需要大量數據積累和處理,與視覺方案重在分析不同,激光雷達可以通過主動探測的方式直接實現物體、路況建模,極大降低了視覺方案當中的分析難度。
據彭博社報道,另一科技巨頭蘋果正在與多家 LiDAR(激光雷達)傳感器供應商進行積極對話,以實現其自動駕駛 Apple Car 開發中的一項關鍵技術,LiDAR 傳感器可使汽車的計算機 “看到”其周圍環境。
彭博社表示,蘋果多年來一直致力于無人駕駛汽車項目,并已自行開發了這種復雜系統所需的大多數必要軟件,底層處理器和人工智能算法。蘋果目前尋求的是與之配套的硬件設備。
據報道,正在進行的討論表明,蘋果尚未確定 LiDAR 的首選供應商,并且在開發過程中,蘋果可能會考慮多種選擇,包括高度定制的傳感器。
作為全球AI視覺全息AR代表的企業,微博等機構6158萬美金戰略投資的企業,微美全息近期的表現也是引人注目。中國移動和媒體云平臺全息遠程互動中標,作為5G全息通訊的技術提供商再次被運營商所選擇。在激光雷達領域看來也是緊追其上,自從宣布獲得光學全息用的3D全息脈沖激光處理裝置的專利后,多家行業應用客戶表現出較強的市場需求,因此微美全息決定開發3D全息脈沖激光雷達產品“WiMi HoloPulse LiDAR”,以進一步擴充公司的全息產品組合矩陣。
WiMi HoloPulse LiDAR是一款多功能全息脈沖3D固態激光雷達,目標是達到超過200m的檢測長距離,并且能捕捉高分辨率的3D全息圖像。LiDAR采用MEMS(微機電系統)微振鏡,以提供高分辨率、長檢測范圍和寬視場。LiDAR通過動態控制,可以靈活調整垂直分辨率和幀速率,例如允許動態定義聚焦區域。LiDAR使用固態硅探測器,可以可靠檢測遠距離物體的弱反射和近距離物體的強反射。數字信號處理是通過濾波、關聯性和統計分析確定三維空間中的精確位置。LiDAR傳感器所產生的點云,能夠以3D的形式映射傳感器環境,單個點云可以由數萬個距離點(單個距離測量)組成,其中包含3D原始環境信息的全息數據。軟件棧從全息數據中提取很多抽象信息,通過深度神經網絡控制將命令傳輸給執行器并進行3D全息數據呈現。
WiMi HoloPulse LiDAR激光雷達方案提供與硬件產品配套的軟件開發包,包括目標檢測、分類和計數等功能。結合軟件識別算法,可為眾多領域(自動駕駛、環境感知、3D全息成像、先進的駕駛員輔助系統(ADAS)、交通管理、3D打印等)提供解決方案,快速拓展全息技術應用市場。
公開資料顯示, 微美全息(WiMi)專注于全息云服務,主要聚集在車載AR全息HUD、3D全息脈沖LiDAR、頭戴光場全息設備、全息半導體、全息云軟件、全息汽車導航等專業領域,覆蓋從全息車載AR技術、3D全息脈沖LiDAR技術、全息視覺半導體技術、全息軟件開發、全息AR廣告技術、全息AR娛樂技術、全息ARSDK支付、互動全息通訊等全息AR技術的多個環節,是一家全息云綜合技術方案提供商。
研究數據顯示,2025年全球將有600萬輛新車將搭載激光雷達,乘用車L3級自動駕駛的滲透率將達到6%。按照沙利文預計,2025年車規級激光雷達市場規模將達到46.1億美元,2019年至2025年復合增長率達 83.7%。
對于智能科技來說,激光雷達就相當于“眼睛”,隨著智能機器人、無人駕駛、無人機、醫學成像、物聯網等行業快速發,激光雷達市場規模將會大幅度增長。
