據法國權威市場分析機構 Yole Développement 的統計，智能駕駛主要通過攝像頭（長距攝像頭

、環繞攝像頭和立體攝像頭）和雷達（超聲波雷達、毫米波雷達
、激光雷達）實現感知的；當前最先進的智能汽車采用了 17 個傳感器（僅指應用於自動駕駛功能）
，預計 2030年將達到 29 個傳感器。

 

傳感器技術路線圖和相關的自動駕駛功能

 

根據國外相關機構(HIS/MarketsandMarketsResearch/PlunkedtResearch/MicroMarketMonitor 等)的測算以及我們的判斷，預計到 2020 年左右全球車載攝像頭
、毫米波雷達和夜視係統等市場都將進入快速成長期。

 

 

全球傳感器的市場規模

 

 

車載攝像頭是實現眾多預警
、識別類 ADAS 功能的基礎。 在眾多 ADAS 功(gong)能(neng)中(zhong)，視(shi)覺(jiao)影(ying)像(xiang)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)較(jiao)為(wei)基(ji)礎(chu)
，對(dui)於(yu)駕(jia)駛(shi)者(zhe)也(ye)更(geng)為(wei)直(zhi)觀(guan)，而(er)攝(she)像(xiang)頭(tou)又(you)是(shi)視(shi)覺(jiao)影(ying)像(xiang)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)的(de)基(ji)礎(chu)，因(yin)此(ci)車(che)載(zai)攝(she)像(xiang)頭(tou)對(dui)於(yu)智(zhi)能(neng)駕(jia)駛(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)。車(che)道(dao)偏(pian)離(li)預(yu)警(jing)（LDW）
、前向碰撞預警（FCW）、交通標誌識別（TSR）、 車道保持輔助（LKA）
、行人碰撞預警（PCW）、全景泊車（SVP）、駕駛員疲勞預警等眾多功能都可借助攝像頭實現，有的功能甚至隻能通過攝像頭實現。

 

攝像頭可實現的ADAS功能

 

車載攝像頭價格持續走低
，未來單車多攝像頭將成為趨勢。 攝像頭成本相對低廉，價格也從 2010 年的 300 多元持續走低
，到 2014 年單個攝像頭價格已降低至 200 元左右。相對於車載雷達等傳感器價格更加低廉，易於普及應用。 特斯拉 Autopilot 2.0 的硬件係統中就包含 8 個攝像頭，未來單車多攝像頭將成為趨勢。根據不同 ADAS 功能的要求，攝像頭的安裝位置也不盡相同。按攝像頭的安裝位置不同
，可分為前視

、側視、後視和內置四個部分。未來要實現全套 ADAS 功能，單車需配備至少 5 個攝像頭。

 

車載攝像頭的價格不斷走低

 

前視攝像頭使用頻率最高，單一攝像頭可實現多重功能。 通過算法開發優化，單一前視攝像頭可以實現多重功能，如行車記錄、車道偏離預警、前向碰撞預警、行人識別等。未來也有望通過算法整合，實現更多 ADAS 功能。前視攝像頭一般為廣角鏡頭
，安裝在車內後視鏡上或者前擋風玻璃上較高的位置
，以實現較遠的有效距離。 特斯拉 Autopilot 2.0 的硬件係統中有 3 個前視攝像頭，分別為正常、長焦、廣角攝像頭

， 3 個攝像頭可覆蓋更遠距離和更寬的視野範圍，探測精準度還安全性將大大提高。特斯拉的這種做法也有望被後來者效仿。

 

側視攝像頭代替後視鏡將成為趨勢。 由於後視鏡的範圍有限，當另一輛在斜後方的車位於這個範圍之外就“隱身”
，這(zhe)個(ge)範(fan)圍(wei)之(zhi)外(wai)的(de)部(bu)分(fen)就(jiu)叫(jiao)做(zuo)盲(mang)區(qu)。因(yin)為(wei)盲(mang)區(qu)的(de)存(cun)在(zai)，大(da)大(da)增(zeng)加(jia)了(le)交(jiao)通(tong)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)的(de)幾(ji)率(lv)。而(er)在(zai)車(che)輛(liang)兩(liang)側(ce)加(jia)裝(zhuang)側(ce)視(shi)攝(she)像(xiang)頭(tou)可(ke)以(yi)基(ji)本(ben)覆(fu)蓋(gai)盲(mang)區(qu)，當(dang)有(you)車(che)輛(liang)進(jin)入(ru)盲(mang)區(qu)時(shi)，就(jiu)有(you)自(zi)動(dong)提(ti)醒(xing)駕(jia)駛(shi)員(yuan)注(zhu)意(yi)
，這(zhe)就(jiu)是(shi)盲(mang)區(qu)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)。

 

目mu前qian還hai出chu現xian了le新xin的de潮chao流liu
，那na就jiu是shi使shi用yong側ce視shi廣guang角jiao攝she像xiang頭tou取qu代dai後hou視shi鏡jing，這zhe樣yang既ji能neng降jiang低di風feng阻zu
，同tong時shi又you可ke以yi獲huo得de更geng大da更geng廣guang的de視shi角jiao，避bi免mian在zai危wei險xian的de盲mang區qu發fa生sheng意yi外wai， 寶馬 i8 Mirrorless 概念車就采用如此設計。 日(ri)本(ben)也(ye)已(yi)修(xiu)改(gai)修(xiu)改(gai)法(fa)規(gui)，允(yun)許(xu)無(wu)後(hou)視(shi)鏡(jing)的(de)車(che)輛(liang)上(shang)路(lu)，鼓(gu)勵(li)用(yong)側(ce)視(shi)攝(she)像(xiang)頭(tou)取(qu)代(dai)後(hou)視(shi)鏡(jing)，美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)公(gong)路(lu)交(jiao)通(tong)安(an)全(quan)局(ju)近(jin)期(qi)也(ye)承(cheng)諾(nuo)將(jiang)修(xiu)改(gai)法(fa)規(gui)，取(qu)消(xiao)無(wu)後(hou)視(shi)鏡(jing)的(de)車(che)輛(liang)不(bu)允(yun)許(xu)上(shang)路(lu)的(de)限(xian)製(zhi)。 我們認為
，側視攝像頭取代後視鏡不僅可以降低風阻，還可以覆蓋盲區

，更加安全，未來將成為發展趨勢。

 

汽車後視鏡盲區

 

全景泊車係統調用車身周圍多個攝像頭，助泊車開啟“上帝視角”。 全(quan)景(jing)泊(bo)車(che)係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)安(an)裝(zhuang)在(zai)車(che)身(shen)周(zhou)圍(wei)的(de)多(duo)個(ge)超(chao)廣(guang)角(jiao)攝(she)像(xiang)頭(tou)，同(tong)時(shi)采(cai)集(ji)車(che)輛(liang)四(si)周(zhou)的(de)影(ying)像(xiang)，經(jing)過(guo)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)矯(jiao)正(zheng)和(he)拚(pin)接(jie)之(zhi)後(hou)，形(xing)成(cheng)一(yi)副(fu)車(che)輛(liang)四(si)周(zhou)的(de)全(quan)景(jing)俯(fu)視(shi)圖(tu)，實(shi)時(shi)傳(chuan)送(song)至(zhi)中(zhong)控(kong)台(tai)的(de)顯(xian)示(shi)設(she)備(bei)上(shang)。駕(jia)駛(shi)員(yuan)坐(zuo)在(zai)車(che)中(zhong)即(ji)可(ke)以(yi)“上帝視角”直觀地看到車輛所處的位置以及車輛周報的障礙物，從容操縱泊車入位或通過複雜路麵

，有效減少刮蹭、碰撞等事故的發生。

 

全景泊車係統的圖像拚接技術

 

車載攝像頭應用廣泛且價格相對低廉，是最基本最常見的傳感器
，未來市場空間將超百億人民幣。 攝像頭對於多個 ADAS 功能必不可少

，未來單價也有望繼續走低，將帶動車載攝像頭市場空間快速增長。根據 HIS 的估算
，全球車載攝像頭出貨量將從 2014 年的 2800萬枚增長到 2020 年的 8300 萬枚
，複合增長率達 20%。據此估算
，全球車載攝像頭市場規模將從2015年的 62億人民幣增長到2020年的133億人民幣，年複合增長率將達16%。消費區域主要在美洲、歐洲、亞太等地，其中亞太地區將成為增長最快的市場。

 

車載攝像頭市場規模預測

 

預計 2020 年國內車載攝像頭需求量將達 4,200 萬顆
，市場規模達 60 多億元。 2015 年國內車載攝像頭需求量大約 1,300 萬顆。對國內車載攝像頭市場規模簡單測算如下：

 

1）假設台灣乘用車銷量保持 5%的年複合增長率，那麼到 2020 年乘用車銷量將達 2699 萬輛；

 

2）假設到 2020 年
，前視攝像頭(1 顆)滲透率接近 40%；側視攝像頭（2 顆）滲透率 20%
；後視攝像頭(1 顆)滲透率為 50%；內置攝像頭(1 顆)為 5%；

 

3）考慮到國內龐大的汽車保有量
，後裝市場也不可忽視。假設後裝僅考慮前視攝像頭(1 顆)和後視攝像頭（1 顆）
，滲透率都為 10%
，那麼後裝市場每年將新增需求 400 多萬顆。根據以上假設，可以估算出到2020 年國內車載攝像頭市場新增需求約 4200 萬顆，按照單價 160 元人民幣計算，市場規模將達 67 億元人民幣。

 

2020 年國內車載攝像頭市場需求量測算

 

攝像頭產業鏈主要有鏡頭組
、 CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，即互補性金屬氧化物半導體）
、 DSP（Digital Signal Process 即數字信號處理器）、模組封裝等環節組成。近幾年，智能手機的高速增長帶動了攝像頭市場的蓬勃發展
，但是從 2014年nian開kai始shi智zhi能neng手shou機ji的de增zeng速su已yi轉zhuan緩huan，手shou機ji攝she像xiang頭tou未wei來lai的de增zeng長chang率lv也ye必bi將jiang放fang緩huan。隨sui著zhe車che載zai攝she像xiang頭tou市shi場chang的de興xing起qi
，手shou機ji攝she像xiang頭tou產chan業ye鏈lian各ge個ge環huan節jie的de產chan能neng將jiang向xiang車che載zai攝she像xiang頭tou產chan業ye轉zhuan移yi，預yu計ji未wei來laiCMOS、鏡頭、 模組封裝等產業鏈環節將繼續保持高增長。

 

車載攝像頭產業鏈

 

CMOS 是攝像頭的核心部件，廣泛應用於車載攝像頭上。 CMOS，是攝像頭的感光元件，相比 CCD（Charge-coupled Device，即電荷耦合元件）感光元件成像質量稍差一些，但是成本更低，也更加省電
，在像素要求不高的車載攝像頭領域應用十分廣泛。另外 CMOS相對於 CCD 也有兩個重要優勢：

 

1）速度快。 CMOS 光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號，還能同時處理各單元的圖像信息
，速度比 CCD 電荷耦合器快很多，高性能的 CMOS 攝像頭影像采集速度能高達 5,000 幀/秒；

 

2）高動態範圍。在車輛高速行駛時，光線條件變化劇烈且頻繁， COMS 即使在亮度差別較大的環境中仍能快速識別周邊物體。CMOS 價值約占到攝像頭成本的三分之一
，基本被外資品牌把控。 Sony、 Samsung 和OmniVision 三家企業的市場份額超過 60%。

 

Sony 在全球 CMOS 傳感器領域常年占據市場份額第一的位置，憑借其在 CMOS 積累的深厚技術，加上收購了 Toshiba 影像傳感器業務，其市場份額有望進一步擴大。 CMOS 市場基本被外資品牌把控，國產品牌的話語權較弱。OmniVision 是國內 CMOS 封裝企業晶方科技的大股東之一，也是晶方科技的大客戶。因此晶方科技有望在 CMOS 需求量大幅增長的情況下受益。

 

2015年CMOS的市場份額

 

鏡頭也是攝像頭的一個重要部件，國內自主品牌企業有明顯優勢。根據 TSR 的研究報告，2015 年nian全quan球qiu攝she像xiang頭tou鏡jing頭tou廠chang商shang中zhong，台tai灣wan企qi業ye大da立li光guang電dian的de出chu貨huo量liang仍reng保bao持chi第di一yi，占zhan據ju全quan球qiu約yue三san分fen之zhi一yi的de市shi場chang份fen額e。而er國guo內nei舜shun宇yu光guang學xue以yi微wei弱ruo優you勢shi超chao過guo玉yu晶jing

，排pai名ming上shang升sheng至zhi第di二er。 而在車載攝像頭鏡頭市場
，舜宇光學的鏡頭出貨量居全球第一位，市場占有率達 30%左右，已進入各大車企（寶馬、奔馳、奧迪）前裝市場。

 

全球攝像頭鏡頭廠商及市場份額（單位： %）

 

車載攝像頭模組組裝工藝複雜，市場壁壘較高
，但國內已有廠商進入。 相對於手機攝像頭等消費級電子
，車載攝像頭安全等級要求高，工藝也更加複雜
，市場壁壘較高，Panasonic、Sony
、 Valeo、 Fujitsu-ten 等廠商占據較大份額。車載攝像頭模組封裝的市場集中度也高於手機攝像頭
，國內舜宇光學
、歐菲光等廠商在手機攝像頭封裝領域市場份額居前，現也已全麵進入車載攝像頭模組封裝製造中。

 

全球車載攝像頭模組封裝商及份額（單位： %）

 

 

雷達通過發射聲波或者電磁波對目標物體進行照射並接收其回波，由此獲得目標物體的距離
、距離變化率（徑向速度）、大小、方位等信息。雷達最先應用於軍事中

，後來逐漸民用化。隨著汽車智能化的發展趨勢
，雷達開始出現在汽車上，主要用於測距、測速等功能。汽車雷達可分為超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達等
，不同雷達的原理不盡相同，性能特點也各有優勢
，可用於實現不同的功能。

 

 

超聲波雷達是利用傳感器內的超聲波發生器產生 40KHz的de超chao聲sheng波bo
，再zai由you接jie收shou探tan頭tou接jie收shou經jing障zhang礙ai物wu反fan射she回hui來lai的de超chao聲sheng波bo，根gen據ju超chao聲sheng波bo反fan射she接jie收shou的de時shi間jian差cha計ji算suan與yu障zhang礙ai物wu之zhi間jian的de距ju離li。超chao聲sheng波bo雷lei達da成cheng本ben較jiao低di
，探tan測ce距ju離li近jin精jing度du高gao
，且qie不bu受shou光guang線xian條tiao件jian的de影ying響xiang
，因yin此ci常chang用yong於yu泊bo車che係xi統tong中zhong。

 

自動泊車功能離不開超聲波雷達。 寶馬最新的 i 係列和 7 係xi列lie已yi經jing支zhi持chi使shi用yong車che鑰yao匙chi遙yao控kong汽qi車che自zi動dong泊bo車che，在zai操cao作zuo過guo程cheng中zhong用yong戶hu隻zhi需xu要yao發fa出chu前qian進jin或huo後hou退tui兩liang個ge指zhi示shi
，汽qi車che就jiu會hui持chi續xu使shi用yong超chao聲sheng波bo傳chuan感gan器qi檢jian測ce車che位wei和he障zhang礙ai物wu，自zi動dong操cao作zuo方fang向xiang盤pan和he製zhi動dong器qi
，實shi現xian自zi動dong泊bo車che。大da眾zhong第di三san代dai超chao聲sheng波bo半ban自zi動dong泊bo車che係xi統tong，泊bo車che輔fu助zhu係xi統tong通tong常chang使shi用yong 6-12 個超聲波雷達，車後部的 4 個短距超聲波雷達負責探測倒車時與障礙物之間的距離
，一側的長距超聲波雷達負責探測停車位空間。

 

 

毫米波是指波長在 1mm 到 10mm 之間的電磁波，換算成頻率後，毫米波的頻率位於 30GHz到 300GHz 之間。毫米波的波長介於厘米波和光波之間
，因此毫米波兼有微波製導和光電製導的優點。毫米波雷達在導彈製導、目標監視和截獲
、炮火控製和跟蹤
、高速通信、衛星遙感等領域都有廣泛的應用。近些年，隨著毫米波雷達技術水平的提升和成本的下降，毫米波雷達開始應用於汽車領域。

 

不同波長雷達的應用場景

 

毫米波雷達具有眾多優點，是 ADAS 核心傳感器。毫米波的波長介於厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波製導和光電製導的優點： 1）同厘米波導引頭相比
， 毫米波導引頭具有體積小、質量輕和空間分辨率高的特點； 2）與紅外
、激光等光學導引頭相比， 毫米波導引頭穿透霧、煙
、灰塵的能力強
，傳輸距離遠，具有全天候全天時的特點； 3） 性能穩定
，不受目標物體形狀
、顏色等幹擾。 毫米波雷達很好的彌補了如紅外、激光、超聲波、攝像頭等其他傳感器在車載應用中所不具備的使用場景。

 

毫米波雷達探測距離遠，精度高，是 ACC、 AEB 首選傳感器。 毫米波雷達的探測距離一般在 150m-250m 之間，有的高性能毫米波雷達探測距離甚至能達到 300m，keyimanzuqichezaigaosuyundongshitancejiaodafanweidexuqiu。lingwai
，haomiboyinbochangjiaoduan
，misanchengdudi，jujiaoxinghao
，yincihaomiboleidadetancejingdujiaogao。zhexietexingshidehaomiboleidanenggoujiancedaodafanweineicheliangdeyunxingqingkuang，tongshiduiyuqianfangcheliangdesudu、加速度
、距離等信息的探測也更加精準
，因此是 ACC、AEB 的首選傳感器。

 

毫米波雷達可用頻帶有24GHz、60~61GHz

、76~79GHz，目前比較主流的是24GHz 和76~77GHz
， 60~61GHz 隻有日本使用。一般 24GHz 用於短/中距， 76~79GHz 用於中/長距，頻率越高，波長越短，測距測速的精度就越高。頻帶發展的趨勢是從低頻向高頻過渡：

 

1）歐盟： 1997 年
，歐洲電訊標準學會確認 76-77GHz 作為防撞雷達專用頻道
；

 

2）美國： 24GHz 和76~77GHz 兩個頻帶均可用
；

 

3）日本：先選用了 60~61GHz，後又轉入76~77GHz 頻帶

；

 

4）日內瓦 2015 年世界無線電通信大會， 77.5~78.0GHz 劃分給無線電定位業務
，以支持短距離高分辨率車載雷達的發展；

 

5）中國： 2005 年，原信息產業部《微功率（短距離）無線電設備的技術要求》，77GHz 劃分給車輛測距雷達。

 

毫米波雷達關鍵技術主要由國外電子公司掌控。毫米波雷達係統主要包括天線、收發模塊
、信號處理模塊
，而 MMIC芯片和天線 PCB 板是毫米波雷達的硬件核心。目前毫米波雷達關鍵技術主要被 Bosch、Continental
、 Denso、 Autoliv 等零部件巨頭壟斷，特別是 77GHz 產品技術隻有 Bosch、Continental
、Denso、Delphi 等少數幾家公司掌握。Bosch 的所有的車載雷達都采用 77GHz的頻率
，預計 2016 年將出產第一千萬個77GHz 毫米波雷達。 Continental 的雷達產品較全麵，其中主力產品是 24GHz。

 

2015 年全球車載毫米波雷達主要供應商及市場份額（單位： %）

 

低成本 CMOS 解決方案有望加快市場開啟。 目前 77GHz 毫米波雷達係統單價大約在 250歐元左右，高昂的價格限製了毫米波雷達的車載化應用。毫米波雷達的收發器芯片普遍使用 SiGe 雙極型晶體管等特殊半導體，但是隨著半導體技術的進步，被廣泛用於數字電路且成本相對較低的 CMOS，也可被用於毫米波電路。

 

CMOS 與傳統 SiGe 雙極型晶體管相比
，由於在低電壓條件下也可運行，因此可降低耗電量。雖然 CMOS 存在低頻區噪聲偏大的問題
，但兩者在毫米波區域（76-81GHz）具有大致同等的性能，未來車載毫米波雷達主流頻段是 77-79GHz，因此 CMOS 低頻區噪聲大的問題並不太突出。 由於目前全球CMOS 產業鏈已較為成熟，可大批量生產
，未來若能用 CMOS 替代 SiGe 雙極型晶體管，毫米波雷達的成本有望顯著下降，市場也有望加快開啟。

 

兩種毫米波雷達收發器芯片工藝技術比較

 

目前 Fujitsu 研究所已成功研發出采用 CMOS 工藝的 4 通道接收芯片。 Fujitsu 研發的此款產品不僅與現行 SiGe 產品具有同等的高頻功能，還成功解決了低頻區噪聲問題。而新的 CMOS 芯片比傳統的 SiGe 芯片降低了一半左右的電耗，還可以實現量產和低成本化。Fujitsu 預計 2018 年左右
，該產品可以實現量產化
，采用該技術的毫米波雷達的成本也有望大幅降低。低成本化有望加快引爆車載毫米波雷達市場。

 

 

車載毫米波雷達國產化在即
， 24GHz 產品技術已獲突破
， 77GHz 產品正加緊研發。 前端單片微波集成電路（MMIC）是毫米波雷達的關鍵部件， MMIC 技術主要被國外零部件巨頭壟斷，國內在此領域尚處於起步階段。但國內部分公司經過幾年的研發
， 24GHz 車載雷達技術已獲得突破，產品即將問世。 77GHz chanpindeyanzhiyouyushoudaoguowaidejishufengsuo
，muqiandaduohaichuyuyanfashiyanjieduan。womenyuji

，suizhezhinengqichexingyedekuaisufazhan，jiangkaiqiduihaomiboleidadedaliangxuqiu
，guoneixiangguangongsijiangjiasuyanfa， 77GHz 產品有望在未來三年內實現國產化。

 

國內毫米波雷達相關企業及單位研發進展

 

汽車智能化浪潮洶湧， ADAS 資源整合是關鍵。 汽車智能化水平的提升使得國內整車廠商對 ADAS 係統的需求巨大，而整車廠商對整套 ADAS 係統的需求比單一傳感器的需求更為強烈，擁有整套 ADAS 技術（感知、控製
、執行）的公司將更有競爭力。因此我們認為
，國內大型廠商（一級、二級供應商）將十分關注對 ADAS 前端（感知）、中端（控製）
、後端（執行）資源的整合，率先掌握稀缺資源就會擁有先發優勢，更容易在智能駕駛的潮流中脫穎而出。

 

關注車載毫米波雷達市場並購機會。 國內在毫米波雷達研發方麵起步較晚
，擁有 24GHz產品技術的公司還較少，而掌握 77GHz 產品技術的公司更是鳳毛麟角，是市場上非常稀缺的資源。因此我們認為， 掌握車載毫米波雷達核心技術的公司將是國內大型廠商
、上市公司十分重視的資源
，要關注市場上存在的潛在並購機會。如 2015 年 12 月 16 日，亞太股份控股股東亞太機電集團與杭州智波科技有限公司簽訂合作協議，以 700 萬元增資智波科技獲 10%的股權，引進車載毫米波雷達項目。

 

 

激光雷達是軍轉民的高精度雷達技術。 jiguangleidadeyingyongyikaishizhuyaoweijunshilingyu
，shoudaolegeguojunshibumendejidaguanzhu。xiangbiputongleida
，jiguangleidaketigonggaofenbianlvdefusheqiangdujihetuxiang、距離圖像
、速度圖像。按用途和功能劃分，有跟蹤激光雷達、製導激光雷達、火控激光雷達、氣象激光雷達、水下激光雷達等，可適應不同戰場環境。在民用領域中
，激光雷達因其在測距測速、三維建模等領域的優越性能也被廣泛應用。

 

激光雷達性能精良，是無人駕駛的最佳技術路線。 激光雷達相對於其他自動駕駛傳感器具有非常優越的性能：

 

1）分辨率高。 激光雷達可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。通常激光雷達的角分辨率不低於 0.1mard 也就是說可以分辨 3km 距離上相距 0.3m 的兩個目標，並可同時跟蹤多個目標；距離分辨率可達 0.1m；速度分辨率能達到 10m/s 以內。如此高的距離、速度分辨率意味著激光雷達可以利用多普勒成像技術獲得非常清晰的圖像。

 

2）精度高。 激光直線傳播
、方向性好、光束非常窄，彌散性非常低，因此激光雷達的精度很高。

 

3）抗有源幹擾能力強。 與微波、毫(hao)米(mi)波(bo)雷(lei)達(da)易(yi)受(shou)自(zi)然(ran)界(jie)廣(guang)泛(fan)存(cun)在(zai)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)影(ying)響(xiang)的(de)情(qing)況(kuang)不(bu)同(tong)，自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)能(neng)對(dui)激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)起(qi)幹(gan)擾(rao)作(zuo)用(yong)的(de)信(xin)號(hao)源(yuan)不(bu)多(duo)，因(yin)此(ci)激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)抗(kang)有(you)源(yuan)幹(gan)擾(rao)的(de)能(neng)力(li)很(hen)強(qiang)。

 

激光雷達可以分為一維激光雷達、二維激光雷達
、三維激光掃描儀、三維激光雷達等。 其中一維激光雷達主要用於測距測速等，二維激光雷達主要用於輪廓測量、物體識別
、區域監控等
，三維激光雷達可以實現實時三維空間建模。

 

車載三維激光雷達一般安裝在車頂，可以高速旋轉，以獲得周圍空間的點雲數據，從而實時繪製出車輛周邊的三維空間地圖
；同時，激光雷達還可以測量出周邊其他車輛在三個方向上的距離、 速度
、加速度、角速度等信息

，再結合 GPS 地圖計算出車輛的位置，這些龐大豐富的數據信息傳輸給 ECU 分析處理後
，以供車輛快速做出判斷。

 

不同類型激光雷達的功能及應用場景

 

三維激光雷達逐漸發展為自動駕駛的標配。 三(san)維(wei)激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)，是(shi)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)的(de)最(zui)佳(jia)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，從(cong)最(zui)早(zao)的(de)穀(gu)歌(ge)豆(dou)莢(jia)車(che)到(dao)層(ceng)出(chu)不(bu)窮(qiong)的(de)車(che)企(qi)測(ce)試(shi)案(an)例(li)，激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)已(yi)經(jing)逐(zhu)漸(jian)發(fa)展(zhan)為(wei)標(biao)配(pei)。不(bu)難(nan)發(fa)現(xian)，隨(sui)著(zhe)企(qi)業(ye)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)方(fang)案(an)的(de)選(xuan)擇(ze)和(he)規(gui)劃(hua)
，車(che)用(yong)激(ji)光(guang)雷(lei)達(da)的(de)商(shang)業(ye)化(hua)正(zheng)悄(qiao)然(ran)發(fa)生(sheng)。

 

Velodyne 64 線激光雷達成為無人駕駛的標誌性特征。 2012 年 5 月，穀歌改裝版豐田普銳斯自動駕駛汽車在內華達州上路測試，出場時頭頂轉個不停的 Velodyne 64 線
，很快就成了自動駕駛汽車的標誌性特征。與此同時，穀歌對外宣布項目研究目標——實現無人駕駛並且量產。從正麵看，拆解後的 Velodyne 64 線(xian)整(zheng)個(ge)激(ji)光(guang)收(shou)發(fa)器(qi)可(ke)以(yi)視(shi)為(wei)上(shang)下(xia)兩(liang)部(bu)分(fen)
，每(mei)部(bu)分(fen)都(dou)有(you)三(san)個(ge)並(bing)排(pai)透(tou)鏡(jing)，兩(liang)側(ce)透(tou)鏡(jing)是(shi)激(ji)光(guang)發(fa)射(she)處(chu)，中(zhong)間(jian)是(shi)接(jie)收(shou)處(chu)。轉(zhuan)到(dao)產(chan)品(pin)背(bei)後(hou)會(hui)發(fa)現(xian)
，兩(liang)側(ce)凸(tu)鏡(jing)後(hou)各(ge)有(you) 16 個一組的二極管
，中間透鏡對應 32 個接收器，可以把光信號變成電信號。

 

Velodyne 64 線激光雷達解剖圖

 

在保證質量的前提下，成本的降低將反推智能駕駛的產業進程。 激光雷達憑借其超高精準度，被認為是無人駕駛的必然選擇
； 2016 年以來，激光雷達巨頭 Velodyne 與 Quanergy紛紛表態未來其激光雷達成本將大幅度降低，以此來滿足無人駕駛汽車量產的需要。

 

Velodyne 車用激光雷達產品未來有望將成本控製在 200 美元以內。Velodyne 的激光雷達輸出的是原始數據，需要經過二次處理，以 64 線激光雷達
，每秒的點雲數據量是 130 萬，這需要桌麵級顯卡支持才能流暢工作。而桌麵級顯卡字眼需要昂貴的顯存和散熱設計，而且價格昂貴
，高達 7 萬美元。

 

2016 年 1 月，CES 期間 Velodyne 與福特揭曉了最新產品 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto，範圍為 200 米，可以滿足車企 ADAS 和全自動駕駛需要。目前供給車企的 Pack1.5 投放壽命為 6-8 個月，車企測試後 Velodyne 會根據反饋重新調整設計。明年初推近改良後的 pack2.0 進行第二輪測試，在 18 年初或年中推出 pack3.0 作為正式商用版本。公司對這款產品 2020年目標產量定價為每個 500 美元， 2025 年將成本控製在 200 美元以內。

 

Quanergy 激光雷達量產後售價有望接近 100 美元。Quanergy 在今年 CES 展出了一款固態激光雷達 S3 約為一盒名片大小，而且單個售價初步定在 250 美元左右，其展台工作人員表示上量生產後有可能 100 美元搞定。未來幾年裏，小型專用激光雷達將會在汽車行業爭奪市場。

 

 

無人駕駛給激光雷達民用開拓了全新的市場，而激光雷達的核心技術主要掌握在Velodyne、 Ibeo 和 Quanergy 三家企業手中。

 

三家激光雷達生產企業的主要產品對比

 

1）Velodyne：並不提供算法產品
，而是向車企輸出激光雷達原始數據。 Velodyne 是一家矽穀公司，在參加了兩屆 DARPA 無人駕駛汽車挑戰賽後，於 2007 年開始專注研究激光雷達，用一款 Velodyne 64 線激光雷達產品進入 360° 高性能激光雷達領域。於是就有了2011 年穀歌無人駕駛汽車在灣區測試時
，吸引人們目光的“大花盆”。

 

Velodyne 目前已經量產銷售的激光雷達有三款，分別是 HDL-64E(64 線 )、HDL-32E(32 線)
、 VLP-16(16 線)。除了穀歌
、百度、 Uber 等無人駕駛汽車使用 64線產品

，一些車企在車上使用 32 線和 16 線產品測試。例如 2016 年 1 月 CES 上

，福特就展示了安裝 velodyne HDL-32 的混動版蒙迪歐自動駕駛研究車。荷蘭 NAVYA的兩部全自動駕駛 ARMA 公交穿梭車測試了 VLP-16 和 HDL-32
，最後選用了 32 線。

 

為了滿足車企把激光雷達隱蔽安裝到車身的要求

， Velodyne 帶來了一款專為車企設計的小體積激光雷達。 32 線產品的體積過大
，小體積 16 線產品線數不足，采集的信息顆粒粗糙
，對軟件運算端負擔太大。因此 1 月借由福特公布的 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto，線數增加到 32 線，但是體積和原 16 線一致。

 

Velodyne32 線新款固態混合超級冰球傳感範圍為 200 米
，可以滿足車企 ADAS 和全自動駕駛需要， 2025 年成本將控製在 200 美元以內。目前供給車企的 Pack1.5 投放壽命為 6-8 個月，車企測試後 Velodyne 會根據反饋重新調整設計。明年初推出改良後的 pack2.0 進行第二輪測試，在 2018 年初或年中推出 pack3.0 作為正式商用版本。公司對這款產品 2020 年目標量產定價為每個 500 美元， 2025 年將成本控製在 200美元以內。

 

2） Ibeo：與 Velodyne 不同， Ibeo 的產品包括了硬件和軟件在內的整套解決方案。 成立於 1998 年的公司， 2000 年被傳感器製造商 Sick AG 收購。 2000 年至 2008 年研發了激光掃描技術、並且開始了若幹自動駕駛項目的嚐試。公司和歐洲委員會共同研發了十字路口安全的駕駛輔助產品，在全球範圍售賣。 2009 年公司脫離 Sick AG 獨立， 2010 年和法雷奧合作開始量產可用於汽車的產品 ScaLa。

 

目前已有的 Ibeo 全自動駕駛測試車上，常用的多點布局組合是 miniLUX 和 LUX 兩款產品。

 

LUX 有 4 線和 8 線兩款， 8 線在垂直方向增加了 4 條激光光束
，獲得信息較 4 線產品更加豐富。兩款產品可以用在高速公路自動駕駛和城市自動駕駛，功能上可用於 ACC和行人檢測，利用多回聲技術適應不同天氣的需要，繪製車輛周圍 360° 的環境圖景。

 

miniLUX zhuyaoyonglaijiancechecehechehouzhangai。yongyucheliangcemianshi，zhuyaokeyizaizhuanxiangshiyongzuocemianbaohu，chedaobiangengshidemangdianjiance，yijifuzadezidongtingche。yongyuchehou，keyizuoweiquan 3D泊車支持和車尾傳感器。

 

Ibeo 已經成熟的產品 ScaLa B2 是與法雷奧合作的一款 4 線激光雷達
，一般用於汽車緊急製動時的核心檢測傳感器。去年搭載法雷奧 Cruise4U 係統的半自動駕駛汽車完成了環法路試。車上就搭載了與 Ibeo 合作量產的 ScaLa
， ScaLa 被嵌入了這輛大眾車的前臉保險杠，用來取代毫米波雷達做 AEB(自動刹車係統)中的測距模塊。

 

3） Quanergy：激光雷達領域的新晉創業公司。 2014 年 5 月
，獲得來自三星電子風險投資

，特斯拉創始人及清華企業家協會天使基金的種子投資。2014 年 12 月，完成 3000 萬美元的A輪融資。2015 年 Quanergy 得到了德爾福的戰略投資。德爾福收購了 Quanergy部分股權，兩家公司的工程師正在努力研發 Lidar 係統。 Quanergy 負責技術開發，德爾福有可能負責產生。

 

2014 年 9 月第一款產品 M8-1 投入使用，已經應用在奔馳，現代等公司的實驗車型上麵
，在路試過程中為軟件模塊積累經驗。當時 M8-1 的單個標價是 1,000 美元。為了覆蓋車身周圍的全部區域
，用於展示的奔馳車一共安裝了 3 個樣品
，兩個位於車頂，一個位於車頭前方。

 

2016CES 上， Quanergy 展示了新產品 S3，大小接近名片盒。官方公布的信息並不多， 8 線激光雷達，探測距離 10cm-150m，掃描頻率 30Hz。據介紹，新產品隻需在車輛前後對角線各裝一個
，就能覆蓋 360 度視域範圍，未來售價有望減至 100 刀。

 

 

國內尚無用於 ADAS 的激光雷達產品。 國內在激光雷達研發方麵起步晚，積累尚淺，已有的激光雷達產品多用於建築測量、地di形xing測ce繪hui等deng領ling域yu，還hai未wei研yan製zhi出chu適shi用yong於yu車che載zai的de激ji光guang雷lei達da產chan品pin。但dan國guo內nei已yi有you部bu分fen企qi業ye正zheng在zai加jia速su研yan發fa，未wei來lai有you望wang推tui出chu低di價jia的de車che載zai激ji光guang雷lei達da產chan品pin。

 

巨星科技：巨星科技控股（65%）的華達科捷是專門從事激光雷達業務的公司，在高端激光測量傳感設備領域有一定的技術積累，已研發出適用於 AGV、巡檢機器人等使用的 32線束激光雷達，目前正在研發 3D 激光雷達，一旦成功，每台機器的成本將從 10 萬降到 3萬左右。

 

大族激光： 大族激光是一家提供激光加工及自動化係統集成的設備製造商，目前已掌握激光器的核心技術。公司先後引進激光雷達、激光傳感器領域的技術人才，並成立了三家機器人關鍵技術公司，其中大族銳視著力研發機器人激光雷達感知係統
，目前基本完成以AGV 導航為代表的工業級激光雷達的研發，準備開展無人駕駛領域等前沿領域的預研工作；大族銳波正在進行激光傳感器核心零部件研發，未來有望應用於物聯網
、可穿戴設備、智能裝備等領域。

 

思嵐科技：上海思嵐科技有限公司（SLAMTEC）成立於 2013 年 10 月，團隊前身是RoboPeak，擁有長達 6 年的機器人自主定位導航算法、激光傳感器及機器人硬件係統的研發經驗。主要產品包括低成本激光測距掃描傳感器(RPLIDAR)
、基於激光的即時定位與地圖構建導航係統(SLAM)。公司目前已獲千萬美元融資
，估值 3.6 億元。

 

可見，在未來的自動駕駛傳感器中
，國內廠商需要加倍努力。