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PIDA:全球光达市场成长率接近40%
 

【CTIMES/SmartAuto 报导】   2019年12月29日 星期日

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依据光电科技协进会(PIDA)的预估,2019年约有10亿美元等级的资金,投入新创的LiDAR公司。目前全球已约有七、八十家LiDAR公司,分别在开发各种技术的LiDAR产品,以进军无人驾驶的市场。

全球光达市场发展趋势(单位:百万美元)(资料来源:PIDA,2019/12)
全球光达市场发展趋势(单位:百万美元)(资料来源:PIDA,2019/12)

不过,现阶段LiDAR技术可谓还在开发与演化当中,仍面临数个课题。光电科技协进会产研经理陈鸿仁指出,首先,车厂对此技术仍保持保留的态度。毕竟LiDAR在真正成为车厂的配备之前,得经过系统整合商的长期测试。况且最後能打入车厂的LiDAR厂商毕竟有限,这意味着目前全球大部分LiDAR供应商必须要寻求汽车之外的应用市场,例如机器人、工业自动化、无人机、地形绘图、保全、采矿,和风能,以及农业等。

其次,虽然Google的自驾车Waymo声名大噪,但是业界认为自驾车的发展并非一蹴可及,得要循序渐进。尽管现在就有LiDAR机器人的采矿设备;无人车也在固定轨道上以接驳车的形式存在,但是LiDAR搭配其他ADAS(先进驾驶辅助系统)的技术,从定速巡航和防锁死刹车开始逐年演进,似??是比较可行且保险的方案。

第三,即便汽车产业已经开始生产无人车,第一个应用应该无人计程车(Robotaxis),因为它可以更有效地利用车辆的资本成本。毕竟LiDAR初期的价格昂贵,所以成本尽可能得分散在高使用率上。但技术会随着时间的推移,LiDAR的成本也将逐渐下降,使无人驾驶汽车的价格更加亲民,让一般人都能拥有。

因此,PIDA估计,2019年全球LiDAR市场约将近13亿美元,并将在2023年超过50亿美元,这段期间的复合年成长有40%,如下图所示。其中最大应用是自动驾驶、先进驾驶辅助系统、机器人应用、3D地形绘图等。

在技术方面,陈鸿仁指出,雷射的扫描方式、雷射波段、雷射发射时间、系统整合、最隹演算法等问题持续在讨论。现阶段Velodyne所采用的机械扫描仍是大家所跟随的方式,但很快地MEMS将是下一个雷射扫描的方式。MEMS扫描将使得LiDAR变得更轻巧。而再下一阶段,Quanergy所提出的光学相位阵列(Optical Phase Array, OPA)可能会是雷射扫描的最终方式。光学相位阵列即是利用液晶来调控雷射光束相位及方向,可免除任何机械式动作,从而可以变得更轻小。然而MEMS与液晶调控的方式仍然必须被证明可以在恶劣的环境中生存,尤其在-40。C至105。C的温度或剧烈震动中。

Velodyne所采用的雷射波段830~940 nm,但一些公司正在研究使用更高功率的1550 nm波段,因为在这波段所允许的曝光量可以高出百,比较可以免受灰尘与环境干扰。而LiDAR整个系统得利用矽光子(Silicon Photonics)技术,做缩小化的整合,以及制作出晶片等级的雷射扫描。在讯号处理方面,利用速度与光波往返的时间与频率位移,FMCW(Frequency-Modulated Continuous-Wave、连续波调频)是继ToF(Time of Flight)之後的另一种演算法可以采用的方式,特别是FMCW对环境杂讯有较隹的耐受性,以及有较远的侦测能力,但也相当复杂。

陈鸿仁认为,近几年数亿美元所投入的LiDAR技术仍然还在发展当中,也产生了数万个专利或发明。LiDAR的投资规模与技术复杂度,乃至於其後的商业营运等,对於台湾产业而言可能仍是个门槛。而LiDAR其中的晶片制造、零组件与模组制造,以及LiDAR在自动驾驶之外的应用,例如无人机导航、监视、国防等应用,仍不失有很多机会。

關鍵字: LiDRA  PIDA 
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