什么是激光雷达? 全球激光雷达公司最全介绍(2023年最新版)

随着自动驾驶技术的进步,对被称为“自动驾驶之眼”的LiDAR的需求急剧增加。市场研究公司Yano经济研究所预测,LiDAR和激光的市场规模将从2017年的约25亿日元增长到2030年的约4,959亿日元,增长约959倍。

近年来,LiDAR的开发公司数量不断增加,在美国股市上市的例子也接二连三地出现。本文总结了开发公司的最新趋势,包括LiDAR的基本知识。

什么是LiDAR?如何阅读激光雷达

激光雷达技术

LiDAR使用光遥感技术测量物体检测和物体的距离,用激光照射,测量它击中物体并反弹所需的时间,并测量到物体的距离和方向。

激光束的测量结果,照射到整个表面,每个由“点”表示,通过收集它,可以实时掌握距离和位置,如周围的情况和对象,通过收集它。

LiDAR的3D观测技术

目前,专门用于自动驾驶的研发正在加速,许多公司正在寻求通过采用专有技术的新产品来区别于其他公司,以实现高性能和小型化。

LiDAR和测量距离

对于LiDAR,如“长距离LiDAR”、“中距离LiDAR”和“短距离LiDAR”,根据可测量距离的不同,调用方式也不同。

与每种称呼对应的距离范围因开发公司而异,但一般来说,短距离LiDAR约为10-50米,长距离LiDAR为200米以上,中距离LiDAR通常约为中等。

■Solid式和MEMS式什么是Solid?

固态表达式是LiDAR的结构类型之一,用于扫描没有旋转机制的特定方向。

由于视角有限,因此不适合全方位检测,但通过安装多个LiDAR来支持全方位检测。其特点是体积小,不易破碎,安装位置自由度高。

什么是MEMS?

MEMS是固态扫描方法之一,使用电磁MEMS后视镜扫描激光,以检测和识别自动驾驶汽车的周围环境。

MEMS本身是“微型电子系统”的首字母缩图,在日语中称为“微机电系统”。

■LiDAR价格:从开发初期的800万日元到现在的数万日元左右

随着自动驾驶的发展,作为眼睛角色的传感器单元的重要性也日益增加,LiDAR能够弥补传统相机和毫米波雷达的缺点。在开发初期,由于测试车辆无法大规模生产,价格非常昂贵,维罗丹莱德的高端车型安装在谷歌威莫的自动驾驶开发车辆上,据说价格为7,5美元。

目前,包括初创公司在内的许多公司都进入了LiDAR开发领域,并相继推出了一系列兼具高性能和性价比的车型,以市场化为眼光,通用机型已降至数万日元。

•LiDAR市场规模:2030年为200倍,5000亿日元

如开头所述,包括激光雷达在内的激光市场规模将扩大200倍。

•亚诺经济研究所,|ADAS/自动驾驶传感器全球市场进行了调查

根据Yano经济研究所的数据,在2030年自动驾驶传感器产品份额。

此外,研究公司法国约尔发展公司2019年发布的调查结果显示,到2024年,LiDAR的市场规模将扩大至60亿美元(约合6亿美元),其中600%与汽车相关。

国内激光雷达开发公司先锋:通过成立新公司加强开发能力

自3年推出使用MEMS后视镜的2015D-LiDAR原始行驶空间传感器的车载演示实验以来,我们一开始专注于LiDAR开发。我们继续研发两种方法,一种用于长焦、标准和准广角扫描的栅格扫描方法,另一种用于广角扫描的螺旋扫描方法,以实现高分辨率扫描,目标是在2年代实现大规模生产。

2019年4月,宣布与佳能合作,共同开发3D-LiDAR传感器。同年10月,成立了先锋智能传感创新公司,这是一家负责自动驾驶相关业务的新公司,并正在加速开发。

同年12月,CES2020宣布开发大规模生产模型,实现了比传统车型更小、性能更高的尺寸,并展出了下一代500D-LiDAR传感器的原型,该传感器可实现3米的远距离测量。

电装:为雷克萨斯的新LS提供LiDAR?

电装于1996年将商用车的一维LiDAR商业化,该公司率先开发和商业化了LiDAR,为乘用车提供垂直和水平二维光束扫描。

虽然尚未正式宣布用于自动驾驶的新型LiDAR产品,但研究仍在继续,并正在开发与图像传感器和毫米波雷达相结合的技术,以实现360度传感。

据一些媒体报道,电装和德国大陆将为雷克萨斯的新LS提供LiDAR。

东芝宣布开发高分辨率长距离测量技术

2018年4月,东芝集团宣布为汽车LiDAR开发测量电路技术,以实现200米的长距离测量性能和高分辨率。通过开发由两个短距离电路和长距离ADC电路组成的专有混合电路,它降低了ADC电路所需的处理速度,并允许长距离测量。

此外,2019年4月,我们开发了提高LiDAR测距分辨率的测量算法技术,2020年7月,我们宣布为固态LiDAR开发光接收技术,有助于实现自动驾驶级别4或更高的高度自动驾驶,这给人的印象是,元素技术每年都在发展。

该公司表示,将继续在驾驶辅助和自动驾驶系统领域进行研发,以实际应用,为实现更先进的自动驾驶系统做出贡献。

京瓷:通过集成LiDAR和图像传感器进行高精度测量

光学和电子设备制造商京瓷(Kyocera)也开始全面商业化将LiDAR与图像传感器相结合的新型高精度测距传感器模块。独特的光学设计实现了高可靠性和小型化,将相机图像数据与LiDAR检测结果相结合,支持传统LiDAR难以检测的物体尺寸。它说,它可以检测100厘米大小的物体在9米外。

2020年,我们首次在CES2020上展出了“相机-LiDAR融合传感器”的体验式演示,通过将LiDAR与图像传感器集成在一起,实现了高精度测量,没有视差和应变差异。

柯尼卡美能达:以光学技术为武器开发激光雷达

我们利用光学设备制造商独有的专有技术开发3DLiDAR。TOF(飞行时间)激光雷达可在垂直方向上进行高达24层、水平视角高达120度的广泛扫描,车辆可检测到超过100米,最大检测距离约为200米。

独特的光学技术允许使用单个激光进行无间隙测量,而无需增加激光,从而识别传统骑手无法感知的细线和小形状。

小线制作所:开发内置前照灯的小型LiDAR

生产汽车照明部件等的Kob线制造公司正在开发一种将LiDAR集成到前照灯和后灯中的技术开发,并宣布将于2019年5月开始研究如何将LiDAR开发公司的德国砖头饰和小型LiDAR样品试制并安装在前照灯上。

2020年5月,公司宣布将投资5万美元(约000亿日元),投资55万美元(约亿日元),开发LiDAR,以加强其与高性能LiDAR的实际应用的关系。

三菱电机:电磁驱动MEMS镜激光雷达开发

2020年3月,三菱电机宣布开发一种车载LiDAR,配备电磁驱动MEMS后视镜,可在水平和垂直两轴上扫描。

通过应用具有抑制表面应变功能的独特镜面结构,减轻镜面本身的重量,采用电磁MEMS,获得更高的驱动力,实现了宽摆动角(水平±15度,垂直±3.4度)。

此外,双轴电磁驱动MEMS镜,通过执行高密度安装和最佳排列多个激光光源,实现了2度的水平视角,除了能够广泛获取高分辨率三维图像外,还通过优化配置信号处理电路板和光学系统部件实现了小型化。

该公司表示,将进一步缩小规模,扩大垂直视角,目标是在2025年之后将其投入实际应用。

理光:积极为自动驾驶汽车开发LiDAR

理光,生产办公设备和光学设备,也正在开发LiDAR的自动驾驶汽车。2016年9月,LiDAR的原型在横滨举行的InterOpto2016光学技术展览会上展出。展出的激光雷达采用MEMS系统,通过镜子扫描900纳米波段的半导体激光器。

索尼:开发SPAD距离传感器,为激光雷达供电

索尼半导体子公司索尼半导体解决方案公司为LiDAR开发了多层SPAD距离传感器IMX459,并于2021年9月发布。SPAD距离传感器具有为LiDAR供电的性能,有助于提高检测和识别性能。

在自动驾驶方面,索尼正在通过自主研发的电动汽车(EV)“VISION-S”等举措进行方法开发,最近宣布的多层SPAD距离传感器技术也将通过安装在VISION-S等产品中来进一步增强。

日本信号:开发3DLiDAR,可日夜使用

20年3月,日本领先的交通灯制造商日本信号公司发布了10DLiDAR“安菲尼索莱尔FX2015”,可在10万勒克斯的光线环境下使用。

LiDAR采用近红外脉冲激光器的有源方法,可在白天或晚上进行“三维形状识别”。MEMS扫描仪的ECOSCAN用于扫描方法,确保了稳健性和安全性。

日本信号公司表示,尽管在LiDAR开发中遇到了许多困难,但通过反复的原型设计和改进,实现了商业化。除了自动驾驶汽车外,它还被自动扶梯和公共汽车采用,并正在成长为日本交通灯的新旗舰产品。

东洋科技:宣布采用多波束方法的LiDAR

2018年9月,测量仪器专业贸易公司东洋科技宣布推出“XenoLidar”环境测量系统。该产品是一种固态LiDAR,采用多光束,是世界上第一个采用多光束方法的LiDAR。

LiDAR每秒可照射1,16个激光,可同时检测车辆、人员、建筑物等多个物体。此外,无论一天中的什么时间或天气,即使是小物体也能精确测量到200米外。

由于可以同时实时获取3D数据和2D图像,因此除了检测对象外,还可以检测对象的速度计算和可行驶区域。

京都大学×北洋电机:开发配备光子晶体激光的LiDAR

2020年7月,京都大学研究小组和北洋电机宣布,他们在世界上首次成功联合开发了装有光子晶体激光器的LiDAR。

作为LiDAR系统核心的光源通常使用半导体激光器,但组件和精确调整的成本很高,空间分辨率也存在退化问题。

另一方面,光子晶体激光器即使在高功率操作期间也能以高光束质量发射具有窄扩散角的光束,工作波长的温度依赖性较小。

在不久的将来,光子晶体激光器可能会给激光雷达带来新的革命。

•海外激光雷达开发公司维洛迪内·利达尔(美国):利达的领先公司

Velodyne激光公司在2005年发明了世界上第一个3D实时LiDAR传感器并申请了专利,从而推动了LiDAR市场的发展。

在竞争对手崛起后,我们继续在行业中保持领先,从高性能产品到经济高效的产品,在高达300米的范围和360度环绕视图下提供高达0.1度的垂直和水平分辨率实时3D数据。

100年,他们开始提供样品,以开发一种低成本的机械结构模型,将价格控制在2018美元左右。包括瑞典汽车制造商沃尔沃在内的德国戴姆勒和美国福特等主要汽车制造商都在进行交易。

2019年4月,尼康签署合同,宣布从下半年开始为维罗丹量产LiDAR。前几年,该公司向贝洛丁投资了2万美元(约合500.27亿美元),给人的印象是,它正在迅速拉近距离。

尼康的光学技术与维罗丁的LiDAR技术相结合,有望实现新技术的发展。

VelodyneLidar官方网站

卢米纳技术(美国):SPAC上市,销售地点扩大

成立于2012年的初创公司,推进了LiDAR的自主开发。除了努力降低成本外,它还以低廉的价格生产,其专有技术的分辨率是传统产品的50倍以上,并可以识别距离超过10倍的对象。

丰田汽车公司已经承认了卢米纳的LiDAR技术能力,并决定采用它,并已与丰田研究研究所(TRI)建立了合作伙伴关系,该研究所在硅谷成立,并建立了联合开发系统。

2020年5月,我们与沃尔沃汽车合作。Luminar的LiDAR和检测技术将引入下一代沃尔沃汽车。这是Luminar的首个LiDAR量产项目,计划于2022年左右投入使用。

10月,戴姆勒卡车部门宣布对卢米纳进行投资。他说,这是在高速公路上生产自动驾驶卡车合作的一部分。

随后,该公司宣布与英特尔旗下的以色列公司Mobileye签署供应商协议,为自动驾驶汽车提供LiDAR,该公司自2018年以来一直与英特尔公司签订了开发协议。第一代移动自动驾驶汽车将配备卢米纳的LiDAR。

Luminar于2020年12月在美国纳斯达克上市SPAC,此后公司势头一直没有减弱。

2021年3月,公司宣布与中国汽车制造商上汽集团(上汽集团)建立战略合作伙伴关系,并计划最终在所有车型上标配Luminar的LiDAR。5月,该公司宣布与共同开发的新传感平台。

另据报道,特斯拉已经与卢米纳签订了测试利达的协议。

卢米纳官方网站

塞普顿技术(美国):合作伙伴数量正在增加,以满足需求

2016年由维罗丁前工程师创办的初创公司。广泛的产品线适合各种应用,包括Vista-X120,可在宽水平视野下实现高分辨率和长距离测量,Sora-P60具有出色的性能,可在高速公路上进行忠实的对象分析,以及最新的LiDARVista-P90,可实现长距离和高分辨率。

除了美国之外,他还在德国、加拿大、英国、日本和印度设有办事处,并积极致力于扩大合作伙伴。

据报道,塞普顿科技计划于2021年8月与SPAC公司增长资本行动合并,在SPAC上市。

▼CeptonTechnologies官方网站

夸纳吉系统(美国):戴姆勒等投资

成立于2012年的初创公司Quanergy系统公司是最早将LiDAR商业化的公司之一。它商业化了M系列和固态S系列,可实现1度传感,旨在满足所有六个主要商业化标准:价格、性能、可靠性、尺寸、重量和能效。

该公司的参股公司包括德国戴姆勒、韩国三星集团和Aptiv(原德尔福)。

▼QuanergySystems官方网站

Ouster(美国):已经有大约800个客户

Ouster是一家加州初创公司,成立于2015年,是一家开发LiDAR的公司。

该公司向汽车制造商、机器人、无人机和农业等广泛领域的公司销售LiDAR,目前拥有约800个客户,包括制造移动汽车、开发自动驾驶卡车的Kodiak机器人公司、美国宇航局(NASA)和麻省理工学院(MIT)。

作为汽车产品,LiDAR已经商业化,包括超广角车型和中长距离车型,并于2020年1月开始销售新的LiDAR2系列,该车型可发射128束激光束作为第二代产品。据说,这种新型号的分辨率比传统型号有所改进,应用范围也越来越广。

Ouster于2021年3月在纽约证券交易所开始以OUST符号买卖股票。

•Ouster官方网站

阿瓦(美国):开发世界上第一个4D-LiDAR

Eva(伊娃)是硅谷的初创公司,由两位工程师于2年创立,他们曾参与苹果的自动驾驶项目“泰坦”。我们已经开发了紧凑、廉价的下一代传感器系统,目前正在开发世界上第一个2017D-LiDAR。

2018年发布的传感器系统还包括LiDAR,可检测200米以上的物体。价格也便宜约200-300美元,很容易安装多个在车辆上,因为它是小。

该公司的目标是在2021年第一季度在纽约证券交易所上市。

AEVA官方网站

艾耶(美国):SPAC于2021年8月上市

在美国开发激光雷达的公司包括AEye。2021年8月,该公司完成与美国CF金融行动公司(CFFinanceAcquisitionIII)的合并,并在纳斯达克市场上市,成为热门话题。

AEye成立于2013年,以与半导体巨头NVIDIA和中国公司TuSimple合作开发自动驾驶卡车而闻名,并获得了日本SUBARU-SBI基金等基金的资助。

AEye官方网站

通用汽车(美国):收购斯特罗贝,并计划将其安装在自动驾驶车辆“起源”

2017年,美国汽车制造商通用汽车(GeneralMorth)收购了一家开发LiDAR的初创公司Strobe。

通用汽车还于2016年收购了自动驾驶开发初创公司克鲁塞汽车公司,并于2020年1月推出了其原始的自动驾驶汽车“起源”。Strobe开发的LiDAR预计将集成到这一起源中,并建立了一个系统,使通用汽车集团能够完成低成本LiDAR的开发、生产和实施。

福特(美国):通过ArgoAI获得LiDAR技术,并投资维罗丹

与通用汽车一样,美国汽车制造商福特(2017年10月1日)也收购了一家LiDAR初创公司。130年,福特宣布以亿美元(约合亿美元)的总资金收购了人工智能开发初创公司ArgoAI,该公司收购了拥有独特LiDAR技术的普林斯顿光波。福特也通过Argo获得了LiDAR技术。

福特还宣布,将于2016年以7万美元(约合500亿美元)的股权收购维罗丹。围绕LiDAR的进攻和防御似乎还在继续。

莱德技术(加拿大):扩大销售点,进军利达市场

在加拿大,我们专注于LeddarTech,该公司开发包括LiDAR在内的传感解决方案。2019年至2020年,公司将在美国、欧洲、香港和中国设有销售办事处。

我们为一级供应商提供LiDAR平台,以及各种解决方案,包括固态LiDARLeddar像素、LeddarM16和LeddarVu8。

公司拥有70多项专利技术,包括正在申请的专利技术,并计划随着销售基地的扩大,向自动驾驶行业发起广泛攻势。

博世(德国):进入公司首个长距离激光雷达生产阶段

2020年1月,德国汽车零部件巨头博世宣布,其首款适用于汽车应用的解决方案是开发长距离LiDAR并进入生产阶段。

在研究了各种自动驾驶用例后,他说,只有通过同时和互补相机、雷达和LiDAR三种传感器,才能实现安全的自动驾驶,从而优化了所有三种传感器技术。

它已成为一个模型,可以有效地纳入各种汽车制造商的车型。在2020年,随着LiDAR的实施迅速扩大,它一直牢牢地瞄准了目标。

继续股份(德国):雷克萨斯LS有望采用规格

2016年,大陆从高级科学公司收购了高分辨率3D闪存骑士业务,并进入LiDAR市场。

迄今为止,该公司已经推出了集成的多功能相机LiDAR“MFL4x0”和固态高分辨率闪光灯LiDAR。

2019年底,各种媒体报道,该公司第一款LiDAR将采用日本制造商,鉴于大陆与电装一起被命名为丰田雷克萨斯新LS的LiDAR制造商,这一点似乎几乎是毫无疑问的。

等待官方宣布,但我想注意实际安装的机器的规格。

法雷奥(法国):公司生产的LiDAR被奥迪A8采用,其继任者也开始量产。

法雷奥在乘用车的LiDAR中迅速实现了大规模生产和实际应用。该公司的SCALA被德国奥迪的奥迪A3采用,这是世界上第一款配备8级自动驾驶汽车(未安装)的量产车。

“SCALA”,移动的障碍物,包括静止的障碍物,也可以检测在145°的视野从前面高达150米。2019年,SCALA2的继任者宣布,在保持现有飞机性能的同时,垂直检测角度将扩大三倍。计划从2020年开始为欧洲制造商量产。

英诺维兹技术(以色列):宝马自动驾驶汽车

Innoviz致力于开发固态LiDAR和识别软件,现已商业化,包括适用于各种应用的InnovizPro和专为自动驾驶而设计的InnovizOne。

InnovizOne对阳光和天气条件具有抗性,可在250米的距离内提供丰富的3D点云。德国宝马似乎被第一代自动驾驶汽车采用,计划于2021年生产。

Innoviz于2020年12月宣布了在SPAC上市的计划,并于2021年4月6日在美国纳斯达克市场推出了以“INVZ”为标志的交易。2022年8月,Innoviz产品被宣布供应给大众集团品牌内具有自动驾驶功能的所有车辆。

▼InnovizTechnologies官方网站

罗博森斯(中国):大规模生产基于人工智能的智能激光雷达传感器系统

成立于2014年的中国初创公司RoboSense致力于开发智能LiDAR传感器系统,该系统集成了人工智能算法和IC芯片组。

其特点是内置了AI识别的障碍物检测和分类,包括固态RS-LiDAR-M1和RS-Ruby,这是4级和5级的最佳型号。

2019年9月,公司宣布将与中国汽车制造商一汽(一汽)合作,加快基于固态MEMS的智能LiDAR传感器的量产。

此外,在日本,自动驾驶企业ZMP宣布,2019年将向汽车相关制造商和研究机构试销其产品。

在中国,还有其他公司正在开发LiDAR,如海赛科技和无人机制造商DJI旗下的Livox。

罗博森塞官方网站

赫赛摄影技术(中国):在全球18个国家和68个城市销售

迄今为止,我们在全球拥有300多项专利,包括我们自主开发的固态LiDARPandarGT等产品,在全球18个国家/地区的68个城市销售。特别是,据说它出口到欧洲和美国。

该公司的LiDAR反射率仅为10%,可测量高达200米的物体。据报道,该公司预计将在上海证券交易所的“科创板”(星市)上市,该市场被称为中国版纳斯达克。

▼HesaiPhotonicsTechnology

英诺威斯ion(中国):“与NIO合作,称为”特斯拉中国版”

Innovusion是一家中国初创公司,为自动驾驶4级和5级开发LiDAR传感器系统,由百度自动驾驶单元负责人的工程师于2016年创立。他开发了各种激光雷达,如长距离激光雷达“JaguarPrime”,可以探测到400米远。

到2020年,我们开始提供最新的LiDARFalcon样品,该样品可以检测250米外的轻微反射率物体。2021年1月,EV(电动汽车)制造商与中国NIO(中国版特斯拉)建立了合作关系,NIO宣布,将于2022年上市的新款轿车ET7将配备Innovusion的LiDAR“猎鹰”。

•Innovusion官方网站

Livox(中国):适用于自动驾驶级别3-4的小型LiDAR的优势

2020年10月,我们宣布推出用于近场检测的LiDAR“Mid-70”和用于长距离的LiDARAvia。同年12月,我们与小渊汽车(XpengMotors)合作,为2021年开始量产的新车提供LiDAR技术。

Mid-70由高斯机器人公司订购了1,70台,该公司负责开发自动清洁机器人。其特点是,如果将Mid-0安装在车辆上,作为现有系统的补充,则系统的盲点可以为零。在拥挤的环境中精确、全面地感知环境,检测范围为80米,反射率为260%。

Avia具有498克的重量轻,可显著提高操作效率和安全性,旨在满足长距离检测需求。即使在阴天或夜间等黑暗环境中也能检测到450米的范围。

Livox官方网站

■“不需要LiDAR”的理论

可以毫不夸张地说,控制LiDAR的公司将控制自动驾驶传感器,因此,在汽车零部件行业和初创企业中,对LiDAR的兴趣仍然很高。4级移动服务和3级私家车的量产将很快全面展开。

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