2017激光雷达产业年度盛宴，2018自动驾驶汽车加油上路-汽车纵横网

『第二十二届“微言大义”研讨会：激光雷达技术及应用』圆满落幕

2017年，全球激光雷达（LiDAR）产业被各类资本追捧，赚足眼球的同时也吸足了资金。中国激光雷达企业也是“暗流涌动”，投资热情高涨，技术迭代更新，产品性能与国际知名企业的差距逐步缩小甚至超越！2017年12月22日，麦姆斯咨询携手百度、光珀智能、北醒光子、炬佑智能、滨松、ams（艾迈斯）、禾赛科技、速腾聚创、镭神智能、知微传感等激光雷达产业链企业，以及荷兰代尔夫特理工大学和中国科学院上海技术物理研究所等高校和研究机构，在深圳会展中心共同献上2017年激光雷达产业年度盛宴——『第二十二届“微言大义”研讨会：激光雷达技术及应用』！

人气爆棚的研讨会现场

2018新年福利：本次研讨会所有演讲报告下载：www.MEMSeminar.com

本次研讨会由百度自动驾驶事业部的高级产品运营经理王石峰先生担任嘉宾主持人。王石峰先生开场抛砖引玉，对基于自动驾驶应用的激光雷达进行阐述：包括激光雷达分类、原理、供应链的核心器件，以及自动驾驶对激光雷达的应用、产品定义、面临的困境和发展趋势等，满满的干货立刻捕获了听众的心。

嘉宾主持人：百度自动驾驶事业部高级产品运营经理王石峰先生

激光雷达的关键技术

一、自动驾驶激光雷达系统厂商：困难与机遇同在

本次研讨会齐聚了国内主流自动驾驶激光雷达系统供应商：光珀智能、北醒光子、禾赛科技、速腾聚创、镭神智能。各家企业大咖各抒己见，对激光雷达在自动驾驶领域的技术路线、遇到的困难和机遇进行做了陈述和展望。其中北醒光子的CEO李远博士提议在场的演讲嘉宾合影留念，待十年后再回顾依然活跃在该行业舞台上的企业。虽有些许悲观，不过麦姆斯咨询欣喜地看到，一年前国内的激光雷达技术与国际知名企业Velodyne相比还相差甚远，经过一年的奋起直追，如今差距已经减少为零甚至反超。国内激光雷达企业良性的竞争必将促进中国激光雷达产业的发展，进而促进整个自动驾驶行业的进展。激光雷达产业没有所谓的失败者，在场的每家演讲单位都是这个历史进程的贡献者！

1. 光珀智能《量产车需要什么样的激光雷达？》

光珀智能副总裁陈嵩先生介绍量产车对激光雷达的需求

陈嵩先生的报告分为三部分：（1）激光雷达与汽车：回顾激光雷达从大气探测和遥感测绘逐渐发展到自动驾驶车辆上应用的历史进程；（2）勇敢者的游戏：车载激光雷达已成为创业风口，但机械式激光雷达（如HDL-64E）仍不能满足车用激光雷达的需要，从0到1的创新之路非常艰辛，但Quangery公司成功开发出光学相控阵（OPA）扫描式激光雷达令人振奋；（3）未来自动驾驶需要什么样的激光雷达：满足远距、中距和广角激光雷达性能要求，与车身完美融合，具有高分辨率、与视频数据完美融合，并且能通过车规，售价低廉且能实现快速量产。

未来的激光雷达对高分辨率、与视频数据完美融合特性的要求

2. 北醒光子《中国LiDAR的泸定桥》

北醒光子CEO李远先生表达对全球激光雷达产业的看法

李远先生从全球激光雷达产业链布局谈到中国企业面临的严峻形势，如果说飞夺泸定桥是中国红军在长征途中取得决定性战略意义的胜利，那么激光雷达战役则是摆在当前自动驾驶行业的“泸定桥”，哪家渡过了这条“大渡河”，哪家则取得这场战役的历史性胜利，或许十年后才能见分晓！

当下，企业活下来、过车规并量产则是度过“泸定桥”的前提。北醒光子度过“泸定桥”的高招则是从“蛟级”CE30、“龙级”到“角龙级”的产品布局中，性能指标不断提升以满足自动驾驶的市场需求：10%的反射率下探测距离从10米、30米、50米提高到100米，刷新率从20fps/s、50fps/s提高到100fps/s，而分辨率将从20 x 320提高到1280 x 1024。李远先生在会场现场展示了专为自动驾驶设计的全固态激光雷达产品CE30-D，这款任何维度的尺寸都小于一张名片的激光雷达尺寸小（83 x 57 x 54mm）、高清+大视场角（320 x 20像素，60°x 4°视场角，0.18°角分辨率）、高刷新率（30fps），30米的测距范围，并通过了各种安全和可靠性认证。凭借北醒光子在全球范围内的知识产品布局，完全有能力为客户提供高性价比的量产级产品。

北醒光子专为自动驾驶设计的全固态激光雷达产品CE30-D

3. 禾赛科技《无人驾驶激光雷达的现状和展望》

禾赛科技董事长孙恺先生介绍激光雷达技术路线

孙恺先生为大家详细分析了不同激光雷达技术路线的主要厂商和产品。首先谈到机械式激光雷达：（1）Velodyne公司是机械式激光雷达龙头企业，已经完成了高线数激光雷达产品的全线部署，但64线产品价格贵、发货周期长、测距近，最新发布的128线产品有散热和人眼安全的技术难点，并且体积上毫无优势可言；（2）谷歌母公司Alphabet旗下独立出来的自动驾驶公司Waymo自主研发的机械式激光雷达主要用于其自动驾驶系统中，但未向第三方汽车公司销售；（3）美国初创企业Ouster今年发布的64线机械旋转式激光雷达较市场同类产品在重量、尺寸与功耗上具有显著提高；（4）ibeo公司是第一家将多线扫描激光雷达搭载在量产车奥迪A8上的案例；（5）美国Lunimar使用1550nm激光的可以实现200m测远要求的激光雷达，对人眼安全性更高，但是1550nm激光器和探测器价格非常昂贵，未来能走多远还有待时间验证；（6）国内主要的四家机械式激光雷达厂商：禾赛科技、速腾聚创、北科天绘和镭神智能的技术日益成熟，性能有追赶和超越国际水平的趋势，已步入量产及车规方面的角逐。

孙恺先生接着分析全球的混合固态激光雷达厂商（Innoviz）采用的MEMS扫描镜的解决方案，以及全固态激光雷达厂商Quanergy、TetraVue、LeddarTech等采用的相控阵技术、面阵技术的主要解决方案。

最后，孙恺先生总结了机械式和固态式激光雷达应用的差异。激光雷达可以在波长选择、扫描方式、探测器灵敏度和类型、探测方法上选择不同的技术组合出上百种的解决方案，未来的未知数很多，可选择的解决方案很多。但是，不管黑猫白猫，能抓到老鼠就是好猫！

机械式与固态激光雷达应用比较

4. 速腾聚创《如何让激光雷达大规模产品化落地》

速腾聚创创始人兼CEO邱纯鑫先生分析自动驾驶中的传感器

邱纯鑫先生指出激光雷达是自动驾驶不可或缺的传感器，并从自动驾驶的架构详细分析了激光雷达的作用：生成高精度地图、实时定位、障碍物检测和分类、动态物体跟踪。并比较了RTK定位、基于视觉的定位和基于激光雷达的定位在自动驾驶SLAM应用的优缺点，同时分析了摄像头和激光雷达在自动驾驶应用时障碍物检测、分类、跟踪的优缺点。激光雷达的优势明显，但是产业的痛点是硬件缺乏算法的支持，国内的点云计算人才匮乏。

速腾聚创的发展历程

邱纯鑫先生介绍针对这一现状，速腾聚创推出了“普罗米修斯计划”，旨在一站式提供激光雷达的感知技术。这个项目有六个模块的激光雷达算法：高精度定位、路沿和可行驶区域检测、车道标识线检测、障碍物检测、障碍物分类识别、动态物体跟踪。这项计划可为单纯做激光雷达硬件的厂商提供算法支持。

5. 镭神智能《激光雷达汽车辅助驾驶系统》

镭神研发总监郭丰收先生介绍镭神智能的激光雷达产品

镭神智能是目前国内唯一一家掌握了激光雷达现有三种技术方案（三角法激光雷达、ToF激光雷达、相位法激光雷达）的企业。面对激光雷达应用于自动驾驶的难点：工作情景无法满足所有需求和价格过高，镭神智能的解决方案是：（1）采用多传感器融合；（2）在机械旋转式激光雷达的产品中，实现电子元器件的高度集成化与芯片化，自研激光雷达ASIC芯片；（3）研发混合固态和全固态激光雷达产品，其中基于MEMS微镜扫描技术的激光雷达在2017年9月启动，光学相控阵激光雷达和3D Flash激光雷达将于2018年1月启动，均将在2018年6月提供产品样机。

镭神智能的车用激光雷达产品研制路线图

郭丰收先生在会上分享了镭神的独门秘籍。针对基于MEMS微镜扫描技术的混合固态激光雷达受限于MEMS微镜扫描速度和激光器性能的问题，镭神智能自主研发1550nm的光纤激光器。3D Flash激光雷达则与以色列联合开发NSI5000芯片，性价比超高，量产后单价可降到150美元。镭神的自动驾驶整体解决方案是：激光雷达+多传感器融合算法+高性能嵌入式算法控制板+可视化界面配置软件，应用于汽车前向碰撞预警系统、自适应巡航系统、车道偏离预警系统行人检测系统等。

二、国内外核心元器件企业：全面助力激光雷达产业落地

激光雷达系统复杂，涉及的核心元器件众多：光电探测器、激光器、准直镜头、扫描镜、数模转换器等等。本次研讨会上，来自炬佑智能、滨松、ams（艾迈斯）、西安知微传感技术和荷兰代尔夫特理工大学的演讲嘉宾为大家奉上了一顿“激光雷达核心元器件饕餮盛宴”。

激光雷达的核心器件

1. 炬佑智能《ToF芯片与固态激光雷达系统方案》

炬佑智能CEO刘洋先生阐述飞行时间（ToF）测距原理

炬佑智能提供从芯片到模组，和包括算法的系统应用，以及平台服务等全方位开发与技术支持。刘洋先生首先详细讲解了自动驾驶应用的3D ToF感知芯片原理和应用场景。ToF芯片的精细化可谓是潜力无限。目前，炬佑智能提供的ToF芯片的像素从100 x 100到320 x 240，分辨率从5fps到120fps及以上，最低功耗可低于30mW。未来炬佑智能将定制开发，包括更高精度的ToF，提供样板机设计和参考设计，以及姿态识别、SLAM算法，期待和激光雷达企业一起合作提供精度更高、探测距离更远、功耗更低的ToF系统。

炬佑智能的ToF三维感知芯片性能展示

2. 滨松（Hamamatsu）《滨松半导体器件在高性能激光雷达上的应用》

滨松市场推进工程师张杰介绍光电探测器技术

张杰先生为大家介绍滨松公司的概况，成立65年以来滨松一直专注于光学技术，公司员工曾三次获得诺贝奖的殊荣。滨松在汽车业务方面已积累30余年的经验，对汽车产品可靠性和管理系统非常熟悉，并具有前道和后道工艺设计和生产能力。

滨松提供的光电探测器种类丰富：雪崩光电二极管（Avalanche PhotonDiode，简称APD）、硅光电倍增管（MPPC）、PIN光电二极管、InGaAs探测器，以及不同器件的混合芯片（APD/PIN + TIA），可覆盖不同距离要求和不同技术的激光雷达对探测器的要求。张杰先生结合滨松在光电探测器的研发进度和量产情况，对各种探测器的技术难点和性能差异进行了详细剖析。

同时，滨松提供870nm和905nm的激光发射器，而在MEMS微镜领域则主要专注于一维MEMS微镜的性能提升。

滨松为激光雷达提供质量可靠、产能充足的核心元器件

3. ams（艾迈斯）《用于激光雷达的ASSPs》

ams高级产品管理与营销经理黄孙峰先生介绍应用于激光雷达的ASSPs

黄孙峰先生谈到针对激光雷达，ams主要提供以下ASSPs（专用标准产品，为在特殊应用中使用而设计的集成电路）：时间数字转换器（TDC）、跨阻放大器（TIA）、APD/SPAD（单光子雪崩二极管），以及更高级别的集成方案。

ams的TDC解决方案能高精度测量短时间间隔，广泛应用于激光雷达，TDC-GPX2可实现4通道TDC集成，高达10ps分辨率和每微秒70个采集样本的高采样率。TIA解决方案也可实现4通道，小信号跨导为4kΩ，增益带宽大于200MHz，输入噪声为3.8 pA/√Hz。更高级别的解决方案包括MCM AS6550（TDC+ TIA ASSPs）和MCM AS6560（TDC+ TIA+ PD ASSPs），未来还将集成SPAD。ams的优势在于标准技术为客户提供更高的性价比产品，on chip校准更利于数据处理，功耗极低且无需冷却。

ams为激光雷达提供的更高集成度的ASSPs

4. 知微传感技术《基于MEMS的混合固态扫描助力三维视觉和自动驾驶》

知微传感技术董事长乔大勇先生详解基于MEMS的混合固态扫描技术

知微传感技术拥有完全自主知识产权的MEMS微振镜芯片，已完成了Fab厂的量产工艺导入，可应用在激光雷达、结构光投影仪、深度相机等领域。

知微传感技术MEMS微振镜模组的应用领域

乔大勇先生详细介绍了产品P1130单轴模组，这款芯片直径仅3mm的模组尺寸仅比一元硬币略大（26.7mm x 15.5mm x 23.2mm），重量13.5克，视场角±40°，频率1.2±10% kHz，角度分辨率：0.05°，功耗低至300mW。内部集成光学反馈和闭环控制，输入输出简单，客户开发工作量小，外壳坚固，安装和固定方便。可应用在广角接收式混合固态激光雷达和共轴接收式混合固态激光雷达，乔大勇先生为听众详细分析不同方案的优缺点。随后，乔大勇先生还介绍了西安知微传感技术生产的P1130评估套件、结构光投影仪技巧评估套件、深度相机的性能指标。

5. 荷兰代尔夫特理工大学《基于单光子雪崩二极管（SPAD）的高集成度激光雷达介绍》

荷兰代尔夫特理工大学博士张超先生阐述基于SPAD的高集成度激光雷达解决方案

SPAD工作在盖革（Geiger）模式下，增益可达105，具有极高的光电敏感性，可对单光子计数。但SPAD的设计和制造“基因”主要来自欧洲，国内对此项技术不甚了解。来自荷兰代尔夫特理工大学的博士张超先生为国内听众分享了团队多年的研发成果，基于SPAD的高集成度激光雷达解决方案具有灵敏度高、精度高、探测距离远、集成度高、易校准、系统复杂度低和成本低的诸多优势，已成为激光雷达探测器的热门话题。

SPAD和APD应用于激光雷达的性能比较

三、激光雷达的高大上：航天应用

激光雷达起源于20世纪60年代早期，首次应用是在气象学中，国家大气研究中心用它来测量云层。但走入公众视野，则是在1971年阿波罗执行15号任务期间宇航员采用一种激光雷达设备——激光高度计来绘制月球表面图。从此，激光雷达就在航天领域发挥着我们常人所不知晓的重要作用。

航天领域的激光雷达技术与应用

中科院上海技物所副研究员王海伟先生将大家带到激光雷达“高大上”的应用领域。上海技物所从90年代初开始涉足激光雷达领域，以第一家实现机载三维激光成像技术作为开端。不断创造多个第一，嫦娥一号激光高度计开创了国内激光探测首次太空应用；为国内首次落月重任保驾护航，研制多台激光探测敏感器；目前在研的星载对地观测激光测高仪将实现国内首次业务化运行。王海伟先生在现场也分享了航天项目高价值、零失误、保成功的研制压力，以及在有限资源条件下“带着脚镣跳舞”，达到产品最佳性能的技术挑战。最后，也表达了在全社会崇尚创新创业的浪潮下，体制内研究所服务国家需求同时，也要跳出高墙大院，抱着开放合作的态度服务于社会，致力于让人们的生活更美好更便利！