十九世紀(jì)末日本海軍的興起，如同吃了偉哥一般，前后不過50年。憑借著滅北洋、敗沙俄的勁兒，走上了單挑美國的賭場，不可否認(rèn)，日本海軍的訓(xùn)練及其兵員素質(zhì)的確是世界一流的，但在太平洋戰(zhàn)場上，他們迷信人眼，用所謂的”貓眼” PK 雷達(dá)，就有點(diǎn)匪夷所思了。

1942年，在瓜島海戰(zhàn)時(shí)，美軍新研發(fā)的雷達(dá)剛搬上軍艦，受當(dāng)時(shí)的雷達(dá)操控技術(shù)和地理環(huán)境因素影響，日本海軍的”貓眼”和美海軍的雷達(dá)基本不相上下；到了1944年夏天，在被美國人稱為”馬里亞納獵火雞大賽”的菲律賓海戰(zhàn)中，美海軍已能在200公里外率先發(fā)現(xiàn)日軍航母和飛機(jī)。終于，日本海軍拼光了最后的資本。

威利斯?李將軍，美國海軍的傳奇人物,此人視力相當(dāng)好,他原來是一名射擊運(yùn)動(dòng)員,1920年的安特衛(wèi)普奧運(yùn)會(huì)中,他一舉獲得5枚金牌,另獲銀牌與銅牌各1枚。他評(píng)價(jià)日本海軍時(shí)說過：“我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到而且永遠(yuǎn)不應(yīng)該忘記,我們的超級(jí)大國地位來自我們對(duì)雷達(dá)的擁有?！?/p>

雷達(dá)之于自動(dòng)駕駛

起初，神創(chuàng)造天地，地是空虛混沌，淵面黑暗，神的靈運(yùn)行在水面上。神說：”要有光”，于是，就有了光。但自動(dòng)駕駛不是神造的，它是一群用眼過度的人想出來的，開車的人說：“我想放飛下自我”，于是各種光、波、影來接手了。

這里”光”指的是激光雷達(dá)，”波”指的是毫米波雷達(dá)，”影”特指攝像頭傳感器(本文不做重點(diǎn))。對(duì)于自動(dòng)駕駛來說，這些至關(guān)重要，或兼而有之，或搭配使用，并且光影的敏感性和精準(zhǔn)度影響著駕駛安全，代表著自動(dòng)駕駛的成熟度。你是電、你是光；你主宰，沒有更好的辦法。

其實(shí)，在完全自動(dòng)駕駛來臨之前，我們對(duì)車載”雷達(dá)”已有耳聞，比如倒車?yán)走_(dá)就是我們最耳熟能詳?shù)膽?yīng)用。但是，這里要指出的是，倒車”雷達(dá)”嚴(yán)格來講，不是本文要討論的雷達(dá)，它只是一種超聲波傳感器。

今天，高等級(jí)自動(dòng)駕駛最核心的是電磁波雷達(dá)和激光雷達(dá)，再加上攝像頭傳感器，可以說，這些才是“汽車之眼”，自動(dòng)駕駛能走多遠(yuǎn)？關(guān)鍵就看這三只眼能有多亮了。

自動(dòng)駕駛之眼

“黑夜給了我黑色的眼睛, 我卻用它尋找光明”；自動(dòng)駕駛帶來了三只眼睛，我們要用它來探測道路，但哪一只最好使呢？答案是：各有優(yōu)劣，有時(shí)候可能得三只并用。

這三只眼睛中，攝像頭傳感器比較直觀，就是通過自然光實(shí)時(shí)影像來構(gòu)建車輛周邊的環(huán)境，它的優(yōu)點(diǎn)很突出：精度高，距離遠(yuǎn)，直觀方便；可是缺點(diǎn)也同樣突出：受到天氣的影響太大，倘若霧霾一來，或是陰雨綿綿，估計(jì)就只能兩眼一抹黑了。

激光雷達(dá)和電磁波雷達(dá)比超聲波探測器以及攝像頭傳感器有著更高的實(shí)時(shí)性、精度和可靠性，其中，自動(dòng)駕駛所研究的電磁波雷達(dá)主要研究集中在毫米波雷達(dá)上。

從本質(zhì)上說激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)都是利用回波成像來構(gòu)顯被探測物體的：車載激光雷達(dá)通過發(fā)射多角度多束激光回波來建立三維點(diǎn)云圖，從而達(dá)到實(shí)時(shí)環(huán)境感知目的；毫米波的波長介于厘米波和光波之間，毫米波雷達(dá)通過計(jì)算發(fā)射電磁波和回波之間的時(shí)間差測得目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)。

激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)是探測范圍廣、精度高；但缺點(diǎn)也比較明顯：采集數(shù)據(jù)量較大，在雨、雪、霧等極端天氣下性能較差；而且激光雷達(dá)的造價(jià)成本高，對(duì)工藝水平要求也比較高。

對(duì)毫米波雷達(dá)而言，優(yōu)點(diǎn)是不受天氣和自然環(huán)境影響；但無法對(duì)周邊障礙物進(jìn)行三維建模，精準(zhǔn)度是硬傷，也無法感知行人；而且在行車環(huán)境下，處于多重波段并存的環(huán)境下對(duì)毫米波的影響是極大的，毫米波對(duì)于較遠(yuǎn)處的探測能力也是有限的。

炯炯有神的雙眸

筆者一路碼字過來，視力是在不斷下降的，但毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)這兩只眼，視力仍在提升中，這就是機(jī)器取代人駕駛的邏輯。

毫米波雷達(dá)頻率高于無線電，低于可見光和紅外線，頻率大致范圍是10GHz—200GHz。這是一個(gè)非常適合車載領(lǐng)域的頻段。目前，比較主流的車載毫米波雷達(dá)頻段有三種：

? 24GHz，采用這一頻段的毫米波雷達(dá)通常安裝在車輛的后保險(xiǎn)杠內(nèi)，用于監(jiān)測車輛后方兩側(cè)的車道是否有車、可否進(jìn)行變道，目前大量應(yīng)用于汽車的盲點(diǎn)監(jiān)測、變道輔助。這個(gè)頻段頻率比較低，帶寬（Bandwidth）比較窄，探測距離比較短。

? 77GHz, 采用這一頻段的毫米波雷達(dá)性能要好于24GHz的，其波長更短，探測距離更遠(yuǎn)，一般用來裝配在車輛的前保險(xiǎn)杠上，探測與前車的距離以及前車的速度，實(shí)現(xiàn)的主要是緊急制動(dòng)、自動(dòng)巡航等主動(dòng)安全領(lǐng)域的功能?，F(xiàn)在大部分自動(dòng)駕駛方案，用的就是77GHz的毫米波雷達(dá)。

? 79GHz，這個(gè)頻段最大的特點(diǎn)就是其帶寬非常寬，要比77GHz的高出3倍以上，這也使其具備非常高的分辨率，可以達(dá)到5cm。這個(gè)分辨率在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域非常有價(jià)值，因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車要區(qū)分行人等諸多精細(xì)物體，對(duì)帶寬的要求很高，這個(gè)頻段在未來的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域會(huì)有很廣泛的應(yīng)用。

相較于電磁波雷達(dá)，激光雷達(dá)(LiDAR)問世得較晚，但其一應(yīng)用于汽車上，就不斷引來關(guān)注，特別是自動(dòng)駕駛的來臨使其出鏡率更高。LiDAR工作頻率高，精度也更高，除了其易受極端天氣影響和成本居高不下的短板，一切都很美好。但是，業(yè)界正在攻克這一系列問題，激光雷達(dá)的發(fā)展沿著兩個(gè)方向進(jìn)行：

? MEMS微電機(jī)激光雷達(dá)/固態(tài)激光雷達(dá)：MEMS激光雷達(dá)帶有控制激光發(fā)射角度的機(jī)器部件；而固態(tài)的則依靠電子部件來控制激光發(fā)射角度，相比傳統(tǒng)機(jī)械式，固態(tài)雷達(dá)掃描范圍更大、響應(yīng)速度更快，體積和成本也得到了有效控制，成為主流不可避免。

? 單線速/多線速激光雷達(dá)：從內(nèi)部線束數(shù)量來說，激光雷達(dá)又可以分為單線束和多線束激光雷達(dá)，單線束雷達(dá)一次只產(chǎn)生一條掃描線，因此其生成的還是平面信息；多線束雷達(dá)探測范圍更廣，數(shù)據(jù)愈發(fā)精確，可生成目標(biāo)的立體信息。

左眼PK右眼

有人左眼視力好，有人右眼視力好。像任何不完美的技術(shù)一樣，在L3以及更高級(jí)的自動(dòng)駕駛上，雷達(dá)系統(tǒng)的選擇分成了兩派：鑒于目前高等級(jí)的自動(dòng)駕駛都只是在試驗(yàn)階段，谷歌、百度、Uber、福特、通用、奔馳等都采用的是攝像頭加激光雷達(dá)方案；而特斯拉選用的是攝像頭加毫米波雷達(dá)方案，特斯拉反對(duì)這一技術(shù)的理由是激光雷達(dá)太貴了。

馬斯克曾自信地說：“我認(rèn)為不需要什么激光雷達(dá)(LIDAR)，用被動(dòng)視覺(攝像頭)，頂多加一個(gè)前置的毫米波雷達(dá)就能解決問題”。畢竟特斯拉不是做車出身的，激進(jìn)是要付出代價(jià)的，隨后發(fā)生在加州的Model S撞大卡車自動(dòng)駕駛事故，狠狠地打了埃隆?馬斯克的臉。

關(guān)于自動(dòng)駕駛或的實(shí)現(xiàn)路徑，互聯(lián)網(wǎng)造車新勢力尤其青睞借助激光雷達(dá)一步到位，最初的時(shí)候，谷歌和百度在車頂放置了7萬美金的64線激光雷達(dá)，成為直接切入L4級(jí)別的兩大代表，當(dāng)然谷歌現(xiàn)在已經(jīng)采用了自研的激光雷達(dá)，成本降低90%。

而傳統(tǒng)車企則希望穩(wěn)步前進(jìn)，先通過ADAS(感知模塊為攝像頭加毫米波雷達(dá))研發(fā)低等級(jí)的自動(dòng)駕駛，再等激光雷達(dá)成熟和成本降下來，然后慢慢進(jìn)階高等級(jí)自動(dòng)駕駛。

一個(gè)常識(shí)是：獨(dú)眼龍并不好，單眼只適合瞄準(zhǔn)，不適合開車。谷歌自動(dòng)駕駛咨詢顧問 Brad Templeton曾說：“做到99%的準(zhǔn)確度對(duì)于車輛駕駛而言并不夠，我們需要的是99.99999%的準(zhǔn)確。激光雷達(dá)就是小數(shù)點(diǎn)后幾位的最強(qiáng)保障”。

目前業(yè)界普遍的共識(shí)是:在自動(dòng)駕駛的運(yùn)用當(dāng)中，必須是激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等多種傳感器結(jié)合的冗余方案。對(duì)于車輛這種對(duì)安全性要求極高的工具來說，萬無一失才是對(duì)生命最好的尊重。

一出好戲

如果說即將到來的自動(dòng)駕駛是一出好戲，那么AI和感知系統(tǒng)必定是導(dǎo)演和編劇。這其中，感知系統(tǒng)就是指包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭在內(nèi)的傳感器。

這出好戲預(yù)計(jì)能有多大的“票房”，看幾組數(shù)據(jù)就知道了：根據(jù)《2018-2022年中國汽車?yán)走_(dá)行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》，假設(shè)到2030年ADAS滲透率達(dá)80%，其中15%完全自動(dòng)駕駛，當(dāng)年全球新車銷量1.3億輛，激光雷達(dá)單枚售價(jià)降至200美元（這個(gè)價(jià)格已經(jīng)非常樂觀了），激光雷達(dá)市場規(guī)模達(dá)500億美元級(jí)別

（數(shù)據(jù)來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心整理）

假設(shè)2025年全球新車銷量為1.2億輛，ADAS滲透率40%，毫米波雷達(dá)單枚售價(jià)降至100美元，則毫米波雷達(dá)市場規(guī)?？蛇_(dá)200億美元左右。

（數(shù)據(jù)來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心整理）

毫米波雷達(dá)是較早登場的主角之一，在早期的L1和L2自動(dòng)駕駛ADAS上，主要應(yīng)用為盲點(diǎn)檢測和后方車輛提醒的SRR（24Ghz），每車按需要兩顆統(tǒng)計(jì)，根據(jù)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)查，國內(nèi)2014年汽車毫米波雷達(dá)銷量約為120萬顆，2015年約為180萬顆。而激光雷達(dá)在乘用車的應(yīng)用，目前只是集中在試驗(yàn)階段，且基本上都是機(jī)械式激光雷達(dá)。有國外調(diào)研機(jī)構(gòu)的分析調(diào)查過，2015年全球汽車激光雷達(dá)市場規(guī)模約為6200萬美元；業(yè)內(nèi)人士普遍預(yù)測，隨著固態(tài)激光雷達(dá)的姍姍來遲，汽車激光雷達(dá)市場的快速增長將可能在2018~2019年徹底到來，正所謂，出場晚的才是壓軸大牌。

劇情怎么發(fā)展？戲能否吸引人？前臺(tái)演員，幕后玩家很重要。

看得見的前臺(tái)

好戲登臺(tái)時(shí)，首先映入眼簾的是主演，在這幕大劇中，仍是歐美巨頭唱主角。

先說毫米波雷達(dá)：毫米波雷達(dá)的硬件核心MMIC(微波集成芯片)和天線PCB技術(shù)一直由國外半導(dǎo)體公司所掌控，并且對(duì)于我國長期處于禁運(yùn)管制狀態(tài)，英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦和德州儀器是產(chǎn)業(yè)鏈的最上游；而基于毫米波雷達(dá)的ADAS系統(tǒng)主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫等傳統(tǒng)零部件巨頭所壟斷，這些廠商占據(jù)了全球毫米波雷達(dá)市場70%以上的份額。

77GHZ雷達(dá)的開發(fā)難度更高，目前只有博世、大陸(子公司ADC)、德爾福、電裝、TRW(AutoCruise)、FujitsuTen、Hitachi等公司掌握。

這其中，博世在車載毫米波雷達(dá)市場占有率最高，在LRR（長距離雷達(dá)）產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域較為領(lǐng)先，其新產(chǎn)品LRR4最大探測距離可達(dá)250m；海拉在24GHz市場占有率最高，產(chǎn)品已更新到第四代；富士天通和電裝主要客戶為日系整車，以富士天通技術(shù)積累最為深厚，其MMIC芯片技術(shù)領(lǐng)先。

但是，我們家礦多，自然要出鏡搶戲。國內(nèi)的MMIC研發(fā)已開始起步，廈門意行Imsemi已研發(fā)出24Ghz毫米波雷達(dá)的MMIC；另外，唯一的豪米波雷達(dá)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室東南大學(xué)也一直在研發(fā)77GHz毫米波集成電路。

在系統(tǒng)方面，國內(nèi)廠商研發(fā)方向主要集中于24GHz雷達(dá)產(chǎn)品，目前有湖南納雷、廈門意行、蕪湖森思泰克推出較為成熟的產(chǎn)品；北京行易道、沈陽承泰、木牛科技則已突破封鎖，攻破77GHz汽車?yán)走_(dá)產(chǎn)品，其中木牛科技甚至已推出79GHz中遠(yuǎn)距離高清成像雷達(dá)，而79GHz頻段的雷達(dá)技術(shù)，可能是我們?cè)诤撩撞ɡ走_(dá)領(lǐng)域彎道超車的機(jī)會(huì)。

對(duì)于”錢景”廣闊的激光雷達(dá)市場，目前基本是Velodyne唱獨(dú)角戲，幾乎所有的激光雷達(dá)都姓V，Velodyne也毫不掩飾要成為激光雷達(dá)領(lǐng)域Intel的野心。

但這個(gè)市場還沒完全入戲，新興玩家有大把表現(xiàn)空間，在機(jī)械式激光雷達(dá)遭遇成本瓶頸后，固態(tài)激光雷達(dá)是臺(tái)上所有演員都要醞釀、打磨的技術(shù)，在成本不能降到自動(dòng)駕駛所期望的合理水平之前，所有人都是群演。

硅谷初創(chuàng)公司Quanergy曾領(lǐng)先于Velodyne發(fā)布全球首款固態(tài)激光雷達(dá)S3，德國公司IBEO則是全球首個(gè)量產(chǎn)應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車奧迪A8上固態(tài)激光雷達(dá)的企業(yè)。

陸續(xù)登臺(tái)出演的還有：日本先鋒、硅谷的Luminar及AEye、以色列的Innoviz和已被英飛凌收購的Innoluce，此外，還有生產(chǎn)MEMS固態(tài)激光雷達(dá)的歐姆龍、生產(chǎn)Flash固態(tài)激光雷達(dá)的Oryx Vision、TetraVue，這中間有實(shí)力老戲骨，也有流量小鮮肉。

降成本一向是國產(chǎn)廠商的拿手好戲，在推動(dòng)激光雷達(dá)盡快部署到高等級(jí)自動(dòng)駕駛上，本土企業(yè)自然要出來貢獻(xiàn)演技。速騰聚創(chuàng)（RoboSense）是目前國內(nèi)第一家承諾MEMS固態(tài)激光雷達(dá)將在2018年底或2019 Q1量產(chǎn)的領(lǐng)軍企業(yè)；Innovusion這家華人初創(chuàng)企業(yè)雖然目前只推出了300線機(jī)械式激光雷達(dá)，但已超越Velodyne的128線水平，且價(jià)格已降到了1000美元；另外，禾賽科技雖然目前量產(chǎn)的是混合固態(tài)激光雷達(dá)，但純固態(tài)雷達(dá)也已推出樣機(jī)Pandar GT。

激光雷達(dá)的門檻其實(shí)并不高，從原理上看以光學(xué)、微機(jī)械電子等制造技術(shù)為主，半導(dǎo)體技術(shù)占比不重。從歷史經(jīng)驗(yàn)來看，因?yàn)閾碛兄圃靸?yōu)勢，但凡被中國企業(yè)攻破的科技領(lǐng)域，產(chǎn)品一定會(huì)變得物美價(jià)廉。毫無疑問，激光雷達(dá)行業(yè)也一樣，中國企業(yè)必然實(shí)現(xiàn)彎道超車，并在下一個(gè)階段引領(lǐng)全球自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

看不見的幕后

你方唱罷我登場，看起來都是些新鮮面孔，實(shí)際上背后角力的還是老熟人，一眾車廠和Tier1們正在下一盤很大的棋。2018年已過去大半，全球發(fā)生在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的投資高達(dá)4.9億美金，其中有4500萬美金流向了汽車?yán)走_(dá)初創(chuàng)企業(yè)，可見其吸金能力不是一般。

如果再往前翻兩年，從2016年開始，超過8億美元被投入到汽車?yán)走_(dá)公司，幾乎每個(gè)月都有一個(gè)汽車?yán)走_(dá)的投融資項(xiàng)目或收購項(xiàng)目，尤其是激光雷達(dá)：2016年3月，德國大陸收購固態(tài)激光雷達(dá)公司ASC；2016年8月，德爾福和三星投資9000萬美元給固態(tài)激光雷達(dá)新星Quanergy; 2016年8月，百度和福特注資1.5億美金給激光雷達(dá)霸主Velodyne；2016年10月，英飛凌和ADI分別收購固態(tài)激光雷達(dá)企業(yè)Innoluce和Vescent。

進(jìn)入2017年后，每個(gè)月幾乎有汽車激光雷達(dá)的投融資項(xiàng)目，仿佛一場投資競賽，足見激光雷達(dá)的火熱程度。

這其中的道理很簡單，玩毫米波雷達(dá)的本來就是一線Tier1們，他們握著毫米波雷達(dá)的籌碼又來下注激光雷達(dá)，意圖不言自明。但這兩年，不論是毫米波雷達(dá)，還是激光雷達(dá)初創(chuàng)企業(yè)都處在燒錢階段，一個(gè)是被巨頭壟斷，一個(gè)是抓緊傍大腿。眼看他們起高樓，開車群眾們其實(shí)心里更急，自動(dòng)駕駛什么時(shí)候能夠到來？

尾聲

臺(tái)上唱的戲，有時(shí)候觀眾看不明白，但是很快就要到尾聲了。如果現(xiàn)在還在糾結(jié)自動(dòng)駕駛是使用毫米波雷達(dá)？還是激光雷達(dá)？那么就像開篇的日本海軍迷信”貓眼”一樣可笑了。等別人跑馬圈地已完成，就只剩殘羹冷炙了，現(xiàn)在要做的就是買定離手吧！

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