激光雷达制造商如何应对自动驾驶技术的缓慢发展

2020年消费电子展上到处都是兜售激光雷达的公司。这种强大的传感器是光雷达的简称(是的,真的),它能生成周围环境的三维点云。没有透露埃隆·马斯克(Elon Musk)名字的专家和业内人士将其视为自动驾驶汽车的关键技术。有几十家公司正在开发激光雷达技术,每家公司都坚称自己的传感器优于其他公司。

虽然在CES的大厅里,每一台激光雷达都高于平均水平,但在现实世界中,情况开始有所不同。至少有一部分市场——仓库、矿山和其他工业场所的定制机器人——开始大量购买激光雷达传感器。另一个细分市场——用于汽车驾驶辅助系统的低端轿车——将在未来几年成为一个巨大的市场。

在这篇文章中,我请了激光雷达公司的官员和独立专家来帮助我了解激光雷达市场的现状。他们告诉我,十多年前发明了现代三维激光雷达的velodyne公司继续主导着这个行业。

但是,Velodyne正面临来自新公司的日益激烈的竞争。特别是一家公司——ousterer——已经开始以极具竞争力的价格销售维洛戴恩旗舰产品的替代品。虽然这些产品可能无法与Velodyne的性能媲美,但它们足够好,也足够便宜,足以对Velodyne的统治地位构成严重威胁。

激光雷达市场的大战仍在未来。迄今为止,激光雷达的很多销售都来自汽车行业之外,但专家预计,汽车制造商将成为激光雷达的最大客户。在接下来的几年里,我们将看到许多汽车制造商进行他们的第一次批量激光雷达采购——购买数千个低成本的激光雷达传感器来改进他们的高级驾驶员辅助系统(ADAS)。许多激光雷达公司正在为赢得这些交易做准备,一些公司正在与传统的“一级”汽车供应商合作,以提高胜算。

该行业最大的收获可能是为全自动驾驶汽车提供更强大的激光雷达传感器。许多公司都在努力为这个市场服务,但这些销售仍有很长的路要走,因为全自动驾驶技术还没有准备好迎接黄金时代。

维洛戴恩在十多年前就发明了现代三维激光雷达产业,并一直保持着行业领导者的地位。它最初的激光雷达有64根垂直堆叠的激光,这些激光围绕周围旋转,可以360度观察周围的环境。从那以后,Velodyne在这一基础设计上推出了多种变体,包括高端的128激光设计和更便宜的32或16激光模型。

传统上,Velodyne的顶级激光雷达价格在7.5万美元以上。直到最近,需要高性能激光雷达的人别无选择,只能付钱。但在过去几年里,一家名为Ouster的初创公司开始给Velodyne带来一些急需的竞争。

经典的Velodyne激光雷达内部有64个单独封装的激光器,每一个都配有一个单独的光传感器来检测返回的闪光。这种复杂的设计导致了公寓的高价。相比之下,Ouster使用半导体技术将64个激光器封装在一个芯片上,而64个探测器封装在另一个芯片上。这在很大程度上降低了驱逐激光雷达的成本,就像20世纪70年代微芯片革命催生了廉价个人电脑一样。

结果是:在2018年Ouster能够提供它的第一个激光雷达传感器,一个名为OS-1的64激光单元,价格仅为1.2万美元。这大大低于当时Velodyne 64激光机型的价格。从那以后,Ouster扩大了产品线。该公司的产品范围从3500美元的低端16激光装置到24000美元的远程128激光装置。

约翰·威廉姆斯说:“你可以花12000美元买到一台64频道的旋转激光雷达,这是闻所未闻的。”“当我们意识到它的存在时,我们很惊讶。”

威廉姆斯告诉Ars,他的大多数客户仍在购买Velodyne lidars。但威廉姆斯说,“就扰乱市场而言,驱逐是后起之先。”“在精度和噪音方面,”外移传感器“不如维洛戴恩好,”威廉姆斯说。但它们便宜得多,这对许多Kudan客户来说很重要。有些客户本来不会考虑以Velodyne的价格购买激光雷达,但在被解聘后,他们重新考虑了一下,以1.2万美元的价格推出了64激光雷达。

当我就维洛戴恩的价格询问威尔泰克·特维尔(Velodyne executiveRick Tewell)时,他坚称这些价格“极具竞争力”。但他没有给我具体的数字,他也没有严肃地质疑Ouster的高端lidars比Velodyne的同类产品更便宜。

Velodyne还面临着来自一些中国公司的竞争,这些中国公司被Velodyne斥为山寨厂商。与Ouster一样,这些公司以低价提供类似于velodyne的传感器。但维洛戴恩表示,与Ouster不同,这些公司只是简单地抄袭了维洛戴恩的设计。事实上,去年8月,维洛戴恩起诉其中两家供应商——robosense和hesai——侵犯了自己的专利。

近年来,人们一直在大肆宣传固态激光雷达的潜力,认为它是固定的,而不是360度旋转的。目前有数十家公司在研发激光雷达传感器,其中大部分是固态设计。然而,它们似乎并没有在现实世界中得到太多的应用——至少在商业机器人市场上没有。威廉姆斯告诉Ars,“我们还没有在野外发现固态层。”

这在一定程度上是因为许多固态公司还没有开始向公众提供产品。部分原因还在于,一些激光雷达公司将重点放在向汽车制造商的大批量销售上,而不是一次性向较小的机器人公司销售。

但这也是因为旋转激光雷达有一些独特的优势。最明显的是,一个旋转的激光雷达传感器可以在车辆周围提供360度的覆盖。为了达到与固定激光雷达系统相似的覆盖范围,你需要在车辆周围分布多个传感器。这意味着更高的成本和电力消耗。

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