侵权投诉
当前位置:

OFweek传感器网

光学传感

正文

Ouster创始人详解多光束Flash激光雷达 高性能SPAD+VCSEL方案首次商业化

导读: Angus Pacala想用这篇文章来深入探讨Ouster实现数量级性能提升背后的技术,以及为什么它是最有可能进入未来每辆车以及每个户外机器人的赋能技术。

Ouster创始人详解多光束Flash激光雷达 高性能SPAD+VCSEL方案首次商业化

Ouster创始人兼首席执行官、Quanergy前联合创始人AngusPacala

Ouster创始人详解多光束Flash激光雷达 高性能SPAD+VCSEL方案首次商业化

搭载Ouster公司OS-164激光雷达的测试车辆

据麦姆斯咨询报道,过去的一年,Ouster团队常常被问及如何在如此紧凑、低成本的外形下实现令人难以置信的性能。现在,Ouster创始人兼首席执行官AngusPacala很高兴地宣布Ouster已经获得了多项“多光束闪光(Multi-BeamFlash)”激光雷达(LiDAR)核心技术的基础专利,这使Ouster能够更公开地谈论他们在过去三年中开发的令人惊叹的技术,以及Ouster为什么能凭借一系列低成本、紧凑型半导体激光雷达传感器(包括机械扫描型和固态传感器)引领市场。

AngusPacala想用这篇文章来深入探讨Ouster实现数量级性能提升背后的技术,以及为什么它是最有可能进入未来每辆车以及每个户外机器人的赋能技术。

不走寻常路的工作波长

虽然Ouster的技术适用于各种波长,但Ouster激光雷达的一个独特特点是采用了850nm工作波长。激光雷达中的激光器必须克服周围的环境光才能“看”到障碍物。因此,激光雷达工程师通常会选择低太阳光通量区域的工作波长,以简化系统设计。而Ouster与这一趋势背道而驰,选择了在850nm波长下工作。

Ouster创始人详解多光束Flash激光雷达 高性能SPAD+VCSEL方案首次商业化

上图为地面太阳光子通量与波长的关系曲线,在850nm波长处的太阳光比传统激光雷达系统的工作波长905nm、940nm、1550nm分别高约2倍、10倍和3倍

由于Ouster的波长选择与产业其它厂商背道而驰,因而其产品呈现了许多特色的外观。但是,Ouster突破性的专利技术之一便是出色的环境光抑制性能,即使考虑太阳光谱的差异,也使Ouster传感器探测到的有效环境光通量远低于其他厂商其他波长的激光雷达传感器。Ouster的专利技术把通常不利的因素转变成了许多关键优势:

1、更低的水汽吸收性:高层大气中的水蒸气吸收导致太阳光谱在905nm、940nm和1550nm处有显著下降,但是激光脉冲在地表传输时,地面的雾等湿度条件也会产生同样的效应,吸收宝贵的激光能量,导致激光雷达接收器捕获的激光减少。相比之下,850nm光谱在所有条件下都具有更低的大气水汽吸收,比其它流行的激光雷达工作波长(如1550nm)要低几个数量级。这意味着Ouster激光不会在潮湿环境中被吸收,可以实现一致性更高的运行。当然,光谱的水蒸汽吸收问题不应与大气中的液态水(如雨水或浓雾)相混淆,这对所有激光雷达传感器来说都是挑战。

2、更高的CMOS探测器灵敏度:硅基CMOS探测器在850nm处比在较长波长处灵敏度高得多,例如,从850nm波长到905nm波长灵敏度大约降低了2倍。在850nm处设计Ouster激光雷达系统使其能够检测到更多反射回传感器的激光,这相当于获得了更长的探测距离和更高的分辨率。

3、更高的环境图像质量:Ouster最近发布的固件使OS-1能够收集激光雷达成像以外的环境图像,850nm工作波长便与此有很大关系。利用更多来自太阳的850nm光子,环境图像具有更高的信噪比,这在黎明、黄昏或阴天时更加有用。

4、采用更低功耗、更高效率的技术:Ouster专利技术使其能够相比竞争对手,将任何工作波长下的环境“本底噪声”降低一个数量级以上。这使Ouster激光器和接收器能够使用各种低功耗、高效率的技术,而这些技术通常被认为不可能在传统高性能激光雷达中应用。Ouster的技术专注于以更低的成本、更低的功耗、更小的尺寸和更少的组件来实现更好的性能。

Ouster偶尔也会被问到人眼安全问题,Ouster使用的激光器远低于人眼安全限制,并且已经被第三方实验室认证为1级人眼安全的激光器。

Ouster创始人详解多光束Flash激光雷达 高性能SPAD+VCSEL方案首次商业化

单颗OS-164激光雷达传感器的SLAM输出

1  2  下一页>  
声明: 本文系OFweek根据授权转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号