自动驾驶汽车传感器市场预测, 预计2022年LiDAR市场营收将达到16亿美元, 雷达市场营收将达到4400万美元, 摄像头市场营收将达到6亿美元, 惯性测量单元 (IMU) 市场营收将达到9亿美元. 更长远地看, 预计2032年LiDAR市场营收将超过315亿美元, 传感器硬件的总体营收将达到770亿美元 (数据源自: 《自动驾驶汽车传感器-2018版》)
市场研究机构Yole成像与传感器业务负责人Pierre Cambou认为, 随着汽车产业兴起一波自动驾驶热潮, 每一辆自动驾驶汽车都需要装配一个甚至多个LiDAR传感器.
因而, 推动LiDAR传感器发展的技术仍在不断涌现, 新技术接踵而来. 麦姆斯咨询在其《LiDAR传感器系列报道》中, 深入剖析了自动驾驶汽车应用的LiDAR传感器的技术类型, 主要厂商以及发展趋势. 无论是机械式, 混合固态还是纯固态LiDAR供应商, 都在不断改进光源, 光束转向以及探测器等技术, 以提高LiDAR性能, 降低产品尺寸和成本.
LiDAR厂商正竞相推出性能更卓越的产品, 那么市场肯定要问: 谁才是LiDAR领域的领导者? 通过LiDAR相关的专利申请, 我们可以略窥一二.
Yole旗下专注于知识产权分析和专利评估的全资子公司Knowmade, 近期研究了汽车应用的LiDAR器件和系统的相关专利, 它们在该领域检索确认了6480多个相关专利家族.
汽车LiDAR相关专利申请动态趋势
尽管LiDAR领域的专利申请最早可追溯至1960年代, 但是, 该领域的专利申请则是到近几年才开始呈现爆发式增长. 尤其是2007~2017年期间, LiDAR专利申请的复合年增长率 (CAGR) 高达21%.
从上图可以看出, 该领域的早期专利申请主要由Bosch (博世) , Denso (电装) 和Valeo (法雷奥) 主导. Knowmade技术及专利分析师Paul Leclaire称这些厂商为 '历史级IP厂商' . 它们申请的专利大多与 'ADAS (高级驾驶辅助系统) 应用' 相关, 基于渐进发展的技术而申请, 并且在该应用领域留下的技术 '空白' 区域已经很有限了. 这意味着已经很难再提出与现有专利的权力要求没有重叠的专利申请, 因此, 新专利申请获授权的机会已经很小.
然而, 这些历史级IP厂商的专利申请并不能解释近期LiDAR领域专利的增长现状, Leclaire称.
Knowmade将该领域的新专利申请人细分为如下几类.
半导体公司
该类申请人主要包括Qualcomm (高通) , LG Innotek, Ricoh (理光) 和Texas Instruments (TI, 德州仪器) 等半导体公司. Leclaire解释称, 它们主要通过非扫描技术 '减小LiDAR尺寸' , '用高脉冲速率提高LiDAR速度' . 这些厂商的专利暗示着光束转向技术将如何成为市场新宠, 以及专门用于LiDAR的新兴组合 (探测器, 激光器) .
纯LiDAR厂商
另一组新申请人包括Quanergy, Velodyne, Luminar以及LeddarTech等纯LiDAR开发商. 因此, Leclaire称它们为专注于LiDAR开发的纯LiDAR专利申请人. 它们的专利申请专注于高度专用的专利技术, 关联确定的产品及其应用.
尤其值得关注的是来自中国的LiDAR专利申请人, 它们主要包括LeiShen (镭神智能) , Robosense (速腾聚创) , Hesai (禾赛科技) 等. '这些主要的中国LiDAR开发商是近两年才进入该领域的新专利申请人. 因此, 它们的大部分专利还处于待审状态, 而且还没有扩展布局至中国以外的国家和地区, ' Leclaire介绍说, '它们的专利组合大多与其目前已经上市的产品相关. '
此外, 除了这几家主要的公司申请人外, 中国在LiDAR领域的其它专利申请人大多为科研院所.
自动驾驶汽车供应商
最后一类LiDAR专利新申请人为自动驾驶汽车制造商. 它们将LiDAR传感器作为 '一种提供完整嵌入式传感器系统的工具' , Leclaire称. 活跃的厂商主要包括: Google (谷歌) , Waymo, Uber (优步) , Zoox和Faraday Future (法拉第未来) . Baidu (百度) 和Chery (奇瑞汽车) 等中国巨头在LiDAR领域也有专利申请.
对于大部分自动驾驶车辆供应商, LiDAR是它们专利传感解决方案的核心元件. 它们的很多专利都与 '计算' 方法和处理有关.
谈及能够加速LiDAR发展的有 '前景技术' 时, Leclaire指出了两类技术: (1) VCSEL (垂直腔面发射激光器) 等新兴光源, (2) 波束成形技术.
采用VCSEL作为新型激光光源的优势包括: 更小的发散角, VCSEL阵列以及高输出效率等.
类似地, 波束成形方法和光束转向操作, 在固态LiDAR相关专利中出现的越来越多.