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激光雷达飞入寻常百姓家?还早呢

导读: 激光雷达作为自动驾驶的核心部件,有其优势也有劣势。价格是最大的绊脚石,发展到现在也不过从非常贵变成了相当贵。

自从自动驾驶到来,人与车的关系发生了微妙的变化,从控制方向盘到放手,也仅仅过了半个世纪而已。在2007 年 11 月 3 日,6 辆汽车成功地在模拟城市环境的测试场完成了自动驾驶测试,全程都没有违反加州的交通法规。值得一提的是,这 6 辆车里,有 5 辆都搭载了新型激光雷达传感器

激光雷达作为自动驾驶的核心部件,有其优势也有劣势。价格是最大的绊脚石,发展到现在也不过从非常贵变成了相当贵。

关于激光雷达的新闻从未间断,近日彭博社的一篇文章在自动驾驶圈中掀起一番波澜。这篇文章标题为 “How a Billion-Dollar Autonomous Vehicle Startup Lost Its Way”,矛头直指激光雷达公司 Quanergy “正处于危急时刻”。激光雷达又一次出现在群众的眼前。

在本文中,小编将对激光雷达技术进行一次深入剖析。除了激光雷达的工作原理,本文还会讲解它所面临的挑战,文末还会附上现如今生产激光雷达的知名厂商哦。

激光雷达的定义

激光雷达,英文全称为Light Detection And Ranging,简称LiDAR,即光探测与测量,是一种集激光、全球定位系统(GPS)和IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量装置)三种技术于一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM(数字高程模型)。

激光雷达的种类

目前,激光雷达的种类很多,但是按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种:

按激光波段分:有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。

按激光介质分:有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。

按激光发射波形分:有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。

按显示方式分:有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达。

按运载平台分:有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。

按功能分:有激光测距雷达、激光测速雷达、激光测角雷达和跟踪雷达、激光成像雷达,激光目标指示器和生物激光雷达等。

按用途分:有激光测距仪、靶场激光雷达、火控激光雷达、跟踪识别激光雷达、多功能战术激光雷达、侦毒激光雷达、导航激光雷达、气象激光雷达、侦毒和大气监测激光雷达等。

激光雷达的局限

探测距离

Flash LiDAR 没有“远视眼”,在实际使用中不适合远程探测,而业内专家坚信,全自动驾驶汽车上搭载的激光雷达至少一眼就得看到 200 到 300 米外的物体。对任何激光雷达系统来说,向 300 米外发射激光并探测其反射信号并不容易。各大制造商也使出吃奶的劲找了一些增加激光雷达探测距离的方法。

量产

激光雷达的价格一直居高不下,最低也要几千美元,这使其难以进入真正的消费市场。

相当有限的市场

相控阵系统“最多只能看到 50 度的场景”,现在还没人能突破这一瓶颈,而 MEMS 的视场也只有 30 到 60 度。

这就意味着,想替代现在的顶置旋转激光雷达,至少要在车上安装 6 到 12 个固态激光雷达,固态产品的价格优势便会荡然无存。因此只有真正降低激光雷达的价格才能使其融入市场。

激光雷达知名厂商

AEye

AEye 创立于 2013 年,总部位于旧金山,致力于研发先进的适配于自动驾驶车辆的机器视觉硬件、软件和算法。去年 6 月,AEye 完成 1600 万美元的 A 轮融资,投资方来自包括空客集团、英特尔投资在内的多家资本机构。

去年 12 月,AEye 正式对外发布全球首款敏捷型 MOEMS(微光机电系统)激光雷达:iDAR。这是一种用于自动驾驶车辆上的智能传感器,可以收集数据,还可以进行快速的动态感知,为车辆系统提供决策依据。

北醒光子

创办于 2014 年的北醒,2015 年发布了用于无人机避障的 ToF 激光雷达 DE1.0。

2016 年 10 月,北醒量产的 3D Flash 固态激光雷达 CE30,获得来自奥迪认可的激光雷达,并凭借这款产品在奥迪创新实验室大赛获得“人工智能的应用”总冠军,产品开始向汽车领域进军。

北科天绘

去年 11 月,北科天绘推出了两款用于无人驾驶领域的激光雷达新产品,其中 R-Fans-32 号称“史上最小的 32 线激光雷达”,C-Rans 则是一个高线数的局部视场激光雷达。

Cepton

Cepton 成立于 2016 年,由 4 位来自斯坦福大学背景,并有丰富经验的半导体行业老兵创立。Cepton 采用 Micro-motion(微动原理)替代旋转部件,在技术上与 MEMS 相近。目前 Cepton 的激光雷达已经正式出货。

Velodyne

Velodyne是车用激光雷达的行业先导,公司成立于1983年,以头戴式耳机、低音音箱以及3D激光雷达为主要业务。近年来,Velodyne的3D激光雷达业务发展迅猛,谷歌在其最早的自动驾驶原型汽车中所使用的LiDAR传感器就是由该公司开发的,其产品的测量精度在全行业领域内处于标杆地位,性能优越。Velodyne的3D激光雷达产品种类丰富,包括16线束、32线束及64线束等,其中还有专门为智能驾驶汽车设计的Ultra Puck激光雷达。

Quanergy

2012年底,以3D激光雷达传感器为主要产品的Quanergy公司在硅谷成立。目前,Quanergy共推出了两款3D激光雷达产品,一款是安装在奔驰智能驾驶测试车上的TheMarkVIII,另一款就是第一款专为智能驾驶汽车设计的全固态激光雷达S3。

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