目前先鋒正在研究的激光雷達為單線激光雷達，可以分辨出100m前方的最小10cm大小的物體。水平視角為240度，垂直視角為20度，可以內置到車輛四角車燈內。
在目前的車用激光雷達供應商中，幾家歐美企業廣為人知。他們都在忙著把激光雷達裝上汽車，並且越做越小與做越便宜。除此之外，有一家日本企業——先鋒（Pioneer）也藉助今年年初的上海CES亮相了正在研發的激光雷達，採用的技術路線來自多年的影碟機技術積累，並且先鋒正在通過激光雷達和地圖產品，切入日益火熱的自動駕駛領域。
從影碟機到激光雷達
目前先鋒正在研究的激光雷達為單線激光雷達，可以分辨出100m前方的最小10cm大小的物體。水平視角為240度，垂直視角為20度，可以內置到車輛四角車燈內。
幾項參數可能會引起困惑——一款1線產品怎麼做到水平和垂直的範圍覆蓋？先鋒的工程師告訴我們的答案恰巧也是這款激光雷達的核心技術—— MEMS技術。
先鋒的激光雷達只有一個激光二極管發射器，單束激光打到上下左右震顫的MEMS鏡面後經過透鏡發出，就可以對外形成一個螺旋狀掃描。據先鋒工程師介紹，這款單線激光雷達可達到市面上16線激光雷達的探測效果。從外部看，整個激光雷達是靜止的，但是內部因為有活動部件，所以按照市面上流行的說法，應該屬於混合固態激光雷達。
MEMS技術的難點在於可控的高頻振動。為保證實時檢測，1s要震動數十萬次。以先鋒的前方障礙物探測的激光雷達為例，要看到前方100處10cm大小的物體，那麼角分辨率就要達到0.05度。對激光雷達這樣要求精準測量的傳感器而言，MEMS的控制要求很高。
先鋒激光雷達採集獲得的3D點雲數據和道路輪廓線數據
不過，先鋒將MEMS技術用到激光雷達，並不是為了這款產品才從0開始研究。
早在先鋒的影碟機產品中，就用到了光拾取技術——通過激光將信息寫入光盤或從光盤上讀出數據。以往產品積累的經驗，已經可以將發射的激光通過透鏡和其他元件調整，形成一個比較好的束斑。另外影碟機在接收反射光束轉換為電信號上，也和激光雷達共通。而先鋒此前推出的激光HUD，也用到了類似的技術。
為了更低的成本和更小的體積
這種MEMS方案和常規的機械激光雷達相比，可以把體積做小，把成本降低。MEMS是在毫米尺度上對材料進行設計、加工、製造、測量和控制的技術，會將機械構件、光學系統、驅動部件、電控系統集成為一個整體單元。
和傳統的機械旋轉式的激光雷達相比，先鋒激光雷達的技術路線完全不同。因為取消了機械馬達旋轉部件，使用了體積更小的MEMS鏡，所以體積可以做到更小。再加上只要一個激光頭，因此可以有效控製成本。
關於先鋒激光雷達的價格，會和產品的年產量掛鉤，當訂單達到100萬，先鋒便可以把價格控制在100美元以下。工程師向車雲菌表示，目前產品正在加緊研發階段，預計會在2019年開始量產。
目前有不少企業都在等待產量上升後攤薄成本，因此需要考核的是如何保證產量。上文也提到，MEMS對精度要求很高，因此在生產製造有別於一般電子產品製造，生產企業在生產上要把控很多細節：製造精度是不是足夠、轉鏡拋光是不是剛好、MEMS機械精準度如何。
對一直處於精益加工的先鋒來說，已經積累了不少生產經驗。比如激光雷達所需的透鏡，拋光後兩面要滿足指定弧度，國內大部分工廠可能都無法達到要求。另外MEMS鏡的翻轉都要嚴格控制角度，假設需要翻轉角度是0.001度，還要在此微小變化基礎上將翻轉公差保證在可控範圍就是一個細活。
先鋒向車雲菌透露，未來計劃裡激光雷達的生產將會放到中國。先鋒原本就有生產激光產品的工廠，因此也希望能利用該優勢，在先鋒中國的工廠進行生產，而不是尋找代工企業。其中最根本的原因，也是出於對產品質量，穩定性及成本的把控。
除了硬件產品之外，先鋒也在嘗試大幅降低計算量，來滿足低成本激光雷達的需要。公司內也在開發專門針對LiDAR信號處理的ECU。未來產品量產供貨不會單單提供硬件，也會提供軟件產品。物體識別的算法等都在開發，對融合供應商或主機廠來說可能更方便。
不過目前車用激光雷達的競爭已經十分激烈。市場中推出機械激光雷達產品的幾家公司，已經開始開始密切和整車廠接觸，對產品進行測試和修改，並且各家企業都給出了固態激光雷達的研究計劃。
據悉，Ibeo基於MEMS和相控陣技術方案的激光雷達也在研究開發中，並且在採埃孚入股後，轉型為Tier 1角色向主機廠供貨，預計推出時間為2020年後。Velodyne的時間表中，2020年給車廠供貨的3.0版本也是一款固態激光雷達。產品可以通過軟件調整激光束的通道數量，同時發射角度也可以調節，馬達鏡片以及反射裝置也會固化。
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