隔三差五就有公司站出來說自己在做無人車。但這些技術的核心孰真孰假？哪些靠譜？在本文中你將看到：為什么說激光雷達是無人車技術的關鍵？激光雷達的商業版圖該從哪里拼起？ 本文是由深藍（deeperbluetech）盤點的 5 家激光雷達公司或技術提供商，它們或許是未來無人駕駛的救命稻草。

撰稿：房宮一柳 以夢為馬；編輯：季星；顧問：朱祎舟；制圖：房宮一柳。極客公園已獲得轉載授權。

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Uber 無人車最近挺火。

2016 年 9 月 14 日，Uber 無人車正式向公眾開放。來自匹茲堡的 1000 名 Uber「忠實用戶」體驗了 Uber 的無人車服務。

然而，美國密歇根大學同日公布的一項研究結果則表明，約 23% 的美國人明確表示自己不會乘坐無人駕駛汽車。

就在不久之前，Instagram 用戶「evelab」在舊金山拍到了一輛正在路上跑著的 Uber 無人駕駛車。舊金山成為 Uber 無人車與 Google 無人車的第一個正面賽場。

網友「everlab」在舊金山街頭拍到正在進行測試的 Uber 無人車。

加州是對無人車路測比較嚴格的州，然而似乎 Uber 在加州也拿到了測試拍照。

「我們不清楚這輛車正處于無人駕駛測試，還是有駕駛員開著。Uber 并沒有宣布在舊金山有了路測牌照，」美國《財富》網站在 2016 年 9 月 4 日這樣報道，「但是看起來車頂的激光雷達正處于激活狀態，它在不停地進行 360 度掃描。」《財富》暗示人們，Uber 或許又開始做「非法」的事情了。

《財富》網站所說的激光雷達，就是照片中 Uber 無人車頂上那個類似全家桶的罐子，是分辨一輛車是普通車還是無人駕駛汽車的標志。激光雷達是無人車的「眼睛」，無人車要看得見，必須得靠它。

事實上，早在十年前，激光雷達就已在無人車上大顯身手。

這事兒要從世界上第一場無人駕駛汽車挑戰賽說起。2004 年 3 月 13 日，這場比賽在美國西南部莫哈韋沙漠舉行，美國國防部高級研究計劃局（DAPPA）在沙漠中鋪設了 240 公里長的賽道，從加州的巴斯托一直延伸到內華達州的普里姆。

然而，參賽的無人車軍團全軍覆沒，沒有一支車隊開完全程，參賽車輛不是拋錨就是被撞壞。DAPPA 宣布一百萬美金的獎金輪空，來年再戰。

第二年，來自斯坦福大學的團隊，率先在無人車「Stanely」上使用激光雷達作為傳感器，一路順利披荊斬棘走到終點，并奪得冠軍。兩年的獎金加在一起，斯坦福的無人車團隊拿了兩百萬美金。

由大眾越野車改裝而來的 Stanley 車頂上裝有激光雷達。

不是所有人都知道這輛 Stanley 的歷史性意義。斯坦福大學孕育了后來我們耳熟能詳的無人車領域大牛，比如，被稱為「無人車教父」的塞巴斯蒂安·特龍（Sebastian Thrun）。

更重要的是，這輛 Stanely 拿到冠軍，正是使用了激光雷達作為傳感器——這是激光雷達在無人車上的首次使用。

無人車沒有駕駛員，想要看得見，必須采用傳感器。目前，無人駕駛傳感器的主流解決方案就是激光雷達。比如前文提到的 Uber 無人車，以及 Google 無人車，采用的傳感器都是激光雷達。

激光雷達依靠激光遇到障礙后的折返時間，計算出相對距離，生成物體的 3D 輪廓，畫出汽車周圍環境的高精度地圖，精度可達到厘米級。一枚激光雷達可以做到 360° 發射激光，從而達到 360° 掃描周圍環境的效果。比如像下圖這樣：

隨著無人車越來越火熱，傳統車企們也開始進入激光雷達的賭局。2016 年 8 月，福特宣布投資激光雷達界的頂梁柱 Velodyne。福特的首席技術官拉什·奈爾（Raj Nair）說：「我們將激光雷達視為關鍵。激光雷達具備強大的傳感能力，可以作為雷達和攝像頭的有益補充。」福特的全自動無人車正在研發，預計 2021 年推出。

但也有人不相信無人車必須要用激光雷達，比如特斯拉的 CEO 伊隆·馬斯克（Elon Musk）。

「總之我不是激光雷達的粉絲。」2015 年 10 月，在某次媒體公開見面上，CEO 伊隆·馬斯克（Elon Musk）說道：「我不認為大家需要激光雷達……你可以用攝像頭加上一個前置雷達來實現一樣的效果。我認為這樣的組合（攝像頭加前置雷達）完全可以替代激光雷達。」

馬斯克說的前置雷達其實就是毫米波雷達。毫米波雷達和激光雷達的區別在于載波波長不同，毫米波雷達比激光雷達精度低、可視范圍的角度也偏小，但毫米波雷達和攝像頭這一對的組合，成本上遠低于激光雷達。

事實上，大部分傳統車企（如寶馬、福特等）在自動駕駛這件事上，是用攝像頭加毫米波雷達的組合的。和無人駕駛不同，自動駕駛必須有駕駛員在場，屬于更低級別的智能駕駛。特斯拉的自動駕駛也是采用的攝像頭加毫米波雷達。馬斯克對激光雷達做出這樣的判斷，或許有自己的出發點。

激光雷達目前的瓶頸就是一個字：貴。舉個例子，Google 無人車目前使用的激光雷達，售價高達 8 萬美元。

要想把激光雷達成本壓下去，無非通過三條路：

第一，用沒那么好的激光雷達。比如用低線數激光雷達，配合其他傳感器，組成低成本的感知系統。激光雷達的線上都是探測點，線越少代表著探測點越少、越不精準，同時成本更低。然而，低成本的感知系統意味著對無人車本身的計算能力有更高的要求。

第二，把產量提上去實現規模效應。2015 年年初，激光雷達的主要廠商 Velodyne 宣布接到了福特激光雷達的大訂單。總裁麥克·耶倫說，「如果一次性大量購買 VLP 32（注：Velodyne 的一款新激光雷達），比如說，100 萬臺，那么這款激光雷達的單品售價會降至 350~500 美元之間。」然而，事實上，整個 2015 年，Velodyne 出貨量不到 5000 臺。在無人車普及之前，看上去這條路也行不通。

第三，用一種叫做固態激光雷達的東西。激光雷達中，最昂貴的成本是機械旋轉部件，如果把這個部件替換為電子設備，就是固態激光雷達——這似乎是一條可行的路。

機械式的激光雷達，帶有旋轉部件，水平視角能夠達到 360°。而固態式的激光雷達，沒有旋轉部件，水平視角小于 180°——一個雷達不夠，多加幾個就行了，可視范圍也能一樣。

固態激光雷達的出現，能一次性解決兩個問題：體積和成本。機械式激光雷達的旋轉機械部件又貴又占地方。而固態激光雷達拋棄機械部件，轉用電子掃描代替，因而體積更小，更易在車內集成，并且成本更低。舉個例子，美國新興激光雷達公司 Quanergy 開發的固態激光雷達，計劃 2017 年底量產，媒體公開材料上說，單個售價僅 250 美元。

在激光雷達的版圖上，原本只有一些老牌公司如瑞士 Leica 致力于為飛機制作激光雷達。感謝無人車市場的蓬勃興起，一些針對無人車的激光雷達企業應運而生，比如：美國的 Velodyne、Quanergy、 TriLumina，德國的 Ibeo、以色列的 Innoviz、加拿大的 LeddarTech。

而中國本土的激光雷達企業，與國外相比在技術上仍有較大差距，擁有核心技術的不多。限于技術難點和硬件成本高，多數企業主要代理生產，或者「貼牌」生產。總體來說，國產低精度的激光雷達在無人駕駛這類高端市場動靜不大，反而在掃地機器人這類中低端市場取得了突破。

深藍選擇了國外的一些代表性新興激光雷達企業，作為盤點與大家分享。這些企業都擁有成熟的激光雷達產品，或者是能提供相對先進的激光雷達技術。

Velodyne

在激光雷達領域，Velodyne 最資深。2007 年第三屆比無人車挑戰賽最終完賽的 6 支車隊中，有 5 支使用的是 Velodyne 生產的 64 線激光雷達，包括最終的冠亞軍卡內基梅隆大學車隊與斯坦福車隊。

Velodyne 官網，激光雷達產品展示。

Velodyne 老本行其實是做專業音響。2016 年年初，激光雷達這條業務線剝離出來，自成 Velodyne LiDAR 公司，目前有包括 Velodyne 16、32、64 線雷達三個系列，已與 25 個不同的無人駕駛汽車項目合作。

福特汽車公司與 Velodyne 的合作已超過 10 年，在 2016 的 CES 展覽上，Velodyne 借福特的展臺展示了他們最新的產品：新型固態混合激光雷達 Solid-State Hybrid Ultra Puck Auto。這項產品的尺寸與之前 16 線的差不多，但線數翻倍，可以滿足大多數無人駕駛場景的要求。

在融資方面，2016 年 8 月 16 日 Velodyne 宣布獲得由福特與百度的總金額為 1.5 億美元聯合投資。Velodyne 創始人大衛·海爾（David Hail）說到，Velodyne LiDAR 將把資金主要用于研發下一代無人駕駛技術所需的激光雷達——這款產品或許就是固態激光雷達。

至于關鍵的價格問題，Velodyne 亞洲區市場總監翁煒 2016 年 8 月初在自動駕駛汽車開發及測試技術研討會上承諾：「如果明年能拿到一百萬訂單，我立刻就可以給到 500 美金的單價。」

Quanergy

這家位于硅谷中心地區桑尼維爾市的初創公司成立于 2012 年年底。雖然只有三歲，卻造出了全球第一款固態激光雷達。

這款產品 S3 在 2016 年年初的 CES 上首次亮相，尺寸與 Velodyne 產品差不多。不同的是，Quanergy 取消了昂貴的機械旋轉形式，售價僅為 200 美元，和 Google 所用的 8 萬美元的激光雷達相比，簡直是白菜價。并且 Quanergy CTO 杰夫·歐文斯（Jeff Owens）表示，S3 的價格還有下降空間，未來會低于 100 美元。

Qunergy 官網。

Quanergy 固態激光雷達的關鍵技術「相控陣激光雷達技術」，正是創始人羅伊·艾爾達達（Louay Eldada）在哥倫比亞大學的博士研究課題。而另一位創始人于天越來自中國，曾是光伏企業 Nanosolar 的首席科學家。

在融資方面，2015 年 Quanergy 獲得全球最大汽車零部件供應商之一德爾福（Delphi）的戰略投資，后者收購了 Quanergy 的部分股權。2016 年 8 月，Quanergy 獲得了 9000 萬美金新一輪融資，由森薩塔科技（Sensata Technologies）領投，德爾福、三星風投等多家公司跟投。

與 Quanergy 有大量合作事宜的企業目前已有如下這么多：谷歌、蘋果、IBM、博世、奧迪、福特、戴姆勒等。

Innoviz

這家成立于 2016 年初的以色列初創公司，目標是造出價格在 100 美元以下的固態激光雷達。

為了實現相比市場價格 800 倍的成本緊縮，Innoviz 計劃削減激光雷達的構成部件。這款終極產品將會非常小，體積是 Velodyne 64 線雷達體積的百分之一。

Innoviz 官網首頁，主打無人駕駛雷達。

2016 年國際消費類電子產品展覽會（CES）上，Innoviz 的 CEO 奧米爾 · 凱拉夫（Omer Keilaf）接受電氣電子工程師學會（IEEE）采訪時說到：「2016 年底 Innoviz 將推出一成本較高、體積較大的過渡產品。Innoviz 將于 2017 年將成本壓縮成 250 美元，而 100 美元的終極版本有望于 2018 年年中發布。」

Innoviz 于 2016 年 8 月 8 日完成了一筆 900 萬美元的 A 輪融資。投資方之一有「以色列比爾 · 蓋茨」之稱的企業家左哈爾 · 齊賽佩爾（Zohar Zisapel）。

Innoviz 的三位聯合創始人：CEO 奧米爾 · 凱拉夫、研發 VP 奧倫 · 羅森茨魏希（Oren Rosenzweig）以及 CTO Amit Steinberg，都曾服役于以色列國防軍情報機構的精英技術部門——這在以色列的科技創業中，是一個典型例子：以色列國防軍精英部門的軍人在接受戰場的洗禮之后出來創業。

CEO 凱拉夫在創立 Innoviz 之前，曾帶領團隊研發了世界上第一款應用在手機上的手持分子傳感器，這款產品被福布斯評選為「2014 年五大創新技術」之一。

LeddarTech

LeddarTech 成立于 2007 年，脫胎于加拿大國家光學與光子學研究所。LeddarTech 持有專利傳感器技術，可為激光雷達提供先進的探測與測距系統。

LeddarTech 獨創了一套算法，可在多種惡劣環境條件下探測環境中的各種物體，同時探測距離較高。此外，光學部件通常不便宜，而在 Leddar 的設計中，激光雷達傳感器削減了部分光學部件的使用，并且采用便宜的紅外線做光源，降低了成本。

LeddarTech 激光雷達性能的介紹。

LeddarTech 商業路線獨特。CEO 查理斯 · 布蘭杰（Charles Boulanger）在傳感器會展上接受采訪說到：「LeddarTech 跟別的激光雷達廠商不一樣。我們不做適用于所有場景、所有車型的激光雷達。我們只提供技術，賣芯片集。」

2016 年中法國汽車零部件供應商法雷奧（Valeo）上門合作，用 LeddarTech 的芯片集，合作開發號稱「最便宜的激光雷達傳感器」。

TriLumina

這家位于美國新墨西哥州的初創公司成立于 2010 年。前身是美國桑迪亞國家實驗室，TriLumina 為激光雷達提供光源。

TriLumina 設計制造的近紅外發射器面積雖然只有指甲蓋那么大，但可以釋放 5 千瓦的光能，相當于 80 盞遠光燈。并且，它采集到的信息還能快速傳回：TriLumina 將傳輸速度提到了每秒 10 G，相當于普通家庭 WiFi 速度的 500 倍。TriLumina 的激光器產品 VESEL 可以同時解決深度遙感與數據傳輸兩大問題，可以幫自動駕駛汽車省下幾個激光雷達。上述產品計劃將于 2017 年投入市場。

TriLumina 官網。

TriLumina 前 CEO 科克 · 奧提斯（Kirk Otis）曾在 2015 全球汽車博覽會上受采訪說到，TriLumina 能在未來幾年中制造出售價僅為 60 美元的激光器，相當于目前價格的百分之一。

此外，TriLumina 激光器作為一種平臺技術，還能拓展到一系列掃描應用場景，如機器人、工業和家庭應用領域的 3D 深度遙感、通過手勢作為人機接口和紅外感應等。

在融資方面，TriLumina 的資金來源較為多樣：除了包括 Stage 1 Ventures、Cottonwood Technology Fund、Sun Mountain Capital 等在內的風險投資公司外，TriLumina 還獲得了全球工程機械領域巨頭卡特彼勒（Caterpilla）與全球最大汽車電子供應商之一電裝公司（Denso）的戰略投資。

參考文章：

Cadie Thompson. There's one big difference between Google and Tesla's self-driving car technology. TechInsider. http://www.techinsider.io/difference-between-google-and-tesla-driverless-cars-2015-12 ?

Velodyne 官網： http://www.velodynelidar.com/

Quanergy 官網： http://www.quanergy.com/

Evan Ackerman. Quanergy Announces $250 Solid-State LIDAR for Cars, Robots, and More. IEEE Spectrum. http://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/sensors/quanergy-solid-state-lidar