自動駕駛汽車感測器市場預測, 預計2022年LiDAR市場營收將達到16億美元, 雷達市場營收將達到4400萬美元, 攝像頭市場營收將達到6億美元, 慣性測量單元 (IMU) 市場營收將達到9億美元. 更長遠地看, 預計2032年LiDAR市場營收將超過315億美元, 感測器硬體的總體營收將達到770億美元 (數據源自: 《自動駕駛汽車感測器-2018版》)
市場研究機構Yole成像與感測器業務負責人Pierre Cambou認為, 隨著汽車產業興起一波自動駕駛熱潮, 每一輛自動駕駛汽車都需要裝配一個甚至多個LiDAR感測器.
因而, 推動LiDAR感測器發展的技術仍在不斷湧現, 新技術接踵而來. 麥姆斯諮詢在其《LiDAR感測器系列報道》中, 深入剖析了自動駕駛汽車應用的LiDAR感測器的技術類型, 主要廠商以及發展趨勢. 無論是機械式, 混合固態還是純固態LiDAR供應商, 都在不斷改進光源, 光束轉向以及探測器等技術, 以提高LiDAR性能, 降低產品尺寸和成本.
LiDAR廠商正競相推出性能更卓越的產品, 那麼市場肯定要問: 誰才是LiDAR領域的領導者? 通過LiDAR相關的專利申請, 我們可以略窺一二.
Yole旗下專註於智慧財產權分析和專利評估的全資子公司Knowmade, 近期研究了汽車應用的LiDAR器件和系統的相關專利, 它們在該領域檢索確認了6480多個相關專利家族.
汽車LiDAR相關專利申請動態趨勢
儘管LiDAR領域的專利申請最早可追溯至1960年代, 但是, 該領域的專利申請則是到近幾年才開始呈現爆髮式增長. 尤其是2007~2017年期間, LiDAR專利申請的複合年增長率 (CAGR) 高達21%.
從上圖可以看出, 該領域的早期專利申請主要由Bosch (博世) , Denso (電裝) 和Valeo (法雷奧) 主導. Knowmade技術及專利分析師Paul Leclaire稱這些廠商為 '曆史級IP廠商' . 它們申請的專利大多與 'ADAS (高級駕駛輔助系統) 應用' 相關, 基於漸進發展的技術而申請, 並且在該應用領域留下的技術 '空白' 區域已經很有限了. 這意味著已經很難再提出與現有專利的權力要求沒有重疊的專利申請, 因此, 新專利申請獲授權的機會已經很小.
然而, 這些曆史級IP廠商的專利申請並不能解釋近期LiDAR領域專利的增長現狀, Leclaire稱.
Knowmade將該領域的新專利申請人細分為如下幾類.
半導體公司
該類申請人主要包括Qualcomm (高通) , LG Innotek, Ricoh (理光) 和Texas Instruments (TI, 德州儀器) 等半導體公司. Leclaire解釋稱, 它們主要通過非掃描技術 '減小LiDAR尺寸' , '用高脈衝速率提高LiDAR速度' . 這些廠商的專利暗示著光束轉向技術將如何成為市場新寵, 以及專門用於LiDAR的新興組合 (探測器, 雷射器) .
純LiDAR廠商
另一組新申請人包括Quanergy, Velodyne, Luminar以及LeddarTech等純LiDAR開發商. 因此, Leclaire稱它們為專註於LiDAR開發的純LiDAR專利申請人. 它們的專利申請專註於高度專用的專利技術, 關聯確定的產品及其應用.
尤其值得關注的是來自中國的LiDAR專利申請人, 它們主要包括LeiShen (鐳神智能) , Robosense (速騰聚創) , Hesai (禾賽科技) 等. '這些主要的中國LiDAR開發商是近兩年才進入該領域的新專利申請人. 因此, 它們的大部分專利還處於待審狀態, 而且還沒有擴展布局至中國以外的國家和地區, ' Leclaire介紹說, '它們的專利組合大多與其目前已經上市的產品相關. '
此外, 除了這幾家主要的公司申請人外, 中國在LiDAR領域的其它專利申請人大多為科研院所.
自動駕駛汽車供應商
最後一類LiDAR專利新申請人為自動駕駛汽車製造商. 它們將LiDAR感測器作為 '一種提供完整嵌入式感測器系統的工具' , Leclaire稱. 活躍的廠商主要包括: Google (穀歌) , Waymo, Uber (優步) , Zoox和Faraday Future (法拉第未來) . Baidu (百度) 和Chery (奇瑞汽車) 等中國巨頭在LiDAR領域也有專利申請.
對於大部分自動駕駛車輛供應商, LiDAR是它們專利感測解決方案的核心元件. 它們的很多專利都與 '計算' 方法和處理有關.
談及能夠加速LiDAR發展的有 '前景技術' 時, Leclaire指出了兩類技術: (1) VCSEL (垂直腔面發射雷射器) 等新興光源, (2) 波束成形技術.
採用VCSEL作為新型雷射光源的優勢包括: 更小的發散角, VCSEL陣列以及高輸出效率等.
類似地, 波束成形方法和光束轉向操作, 在固態LiDAR相關專利中出現的越來越多.