进击的激光雷达:十八“罗汉”搅动自动驾驶“江湖”

发布时间:2018年05月01日 13:54:33    浏览数:235次    来自:admin
在关乎自动驾驶视觉系统的所有传感器当中,激光雷达可谓是最不可或缺的一个。受全球自动驾驶战场持续火热的影响,这条赛道现在也开始变得拥挤起来。

  3、相控阵列阵营

  相控阵技术最初源于军事雷达,此类激光雷达搭载的一排发射器,可以通过调整信号的相对相位来改变激光束的发射方向,整个过程中没有机械动作,仅靠电子元器件本身来实现扫描。但整体上来看,相控阵的技术门槛是三大固态激光雷达方案中难度最高的一种,开发成本也很高,目前市面上真正能够实现突破的企业较少,各厂商也大都处于技术探索阶段。


进击的激光雷达:十八“罗汉”搅动自动驾驶“江湖”

  在这条路线上,Quanergy是其中的代表厂商,除此之外还有国内的镭神智能以及速腾聚创。事实上,目前业界也没有一个明确的产品开发路线,各家有各家的妙招,比如该领域的领军者Quanergy主要通过软件来控制激光束的产生以及扫描进程,只需要通过算法调节视野内不同区域的点云密度,就可以控制相控阵雷达的精度。同MEMS类似,随着激光雷达向固态化方向进一步深化,近年来相控阵的研发路线也开始在激光雷达领域快速兴起,成为固态激光雷达阵营中的一大中坚力量。

  4、3D Flash阵营

  相比MEMS以及相控阵两种固态激光雷达,3D Flash激光雷达运行起来则更像摄像头,是一种非扫描式激光雷达产品,其激光束会直接向各个方向漫射,由类似于摄像头成像的CMOS传感器采集反射回来的激光束。它可以快速记录整个场景,难点也在于接收信号的传感器,所以目前在性能上相比前三种还处于劣势。目前,Flash阵营激光雷达产品的代表公司主要有LeddarTech、TetraVue以及国内的北醒光子和北科天绘等厂商。

  5、其他创新型阵营

  线性调频FM式

  自从Strobe被汽车巨头通用收购之后,FM LiDAR就开始受到业界的广泛关注。这种激光雷达主要发射线性调频激光,而且只需测量返回激光的相位和频率,系统就能直接得到车辆周边物体的距离和速度等数据。这大大降低了车辆“大脑”的计算负荷,让它能更快的作出决定。

进击的激光雷达:十八“罗汉”搅动自动驾驶“江湖”

  除此之外,FM LiDAR更多的优势在于更强的抗干扰能力,无需配备敏感的光电探测器,仅采用“回音壁模式”的光学共振器就能减小激光的线宽并带来更加精确的信号,而来自谐振器的光会返回激光源,但线宽会变窄,然后只需调整谐振器的光学特性,就能得到高度线性的调频激光,满足自动驾驶汽车的需要。Cruise Automation的CEO Kyle Vogt也说过,Strobe的线性调频式激光雷达的体积可以达到25美分大小,且能够将激光雷达的成本减少99%,但真实性还有待考证。

  COR相干光式

  COR相干光式产品出自以色列公司Oryx Vision,该雷达系统采用了该公司称为“纳米天线”的技术来接收电磁波,从而能获得更多的额外信息。该技术的优势在于增大了自动驾驶汽车对外界的感知范围和灵敏度,使其对周围的环境以及正在发生的事情有更清晰的了解。Oryx天线能够接收波长为10微米的电磁波,因此能有效穿透烟雾,而且不像激光雷达那样会受到强光影响。

  此外,Oryx公司的COR相干光式LiDar中没有任何可动部件,采用纳米天线技术替代了光电探测器,在对周围环境的高分辨率扫描中来获取光点的距离和速度信息。而且,其激光器采用的是长波太赫兹红外激光,这种红外光人眼不可见,因此COR相干光LiDar系统可以做到比普通激光雷达更高的功率。

  固态面阵式

  固态面阵式的代表厂商是国内的光珀智能,该技术路线是将脉冲激光通过匀光装置,按照设计视角均匀照射在探测方向。而反向散射的脉冲激光通过特殊的镜头,在面阵传感器上成像,传感器上的每个像素都可以通过对激光回波的检测,系统可以通过计算飞行时间发获取对应点的距离。

  而在设计上,这种方案的结构相对简单,能够进行自动化大规模生产。性能方面,固态面阵方案能够达到较高的空间分辨率,面阵激光雷达可以将垂直分辨率相比64线激光雷达提升一个数量级,不仅能够确定障碍物的相对位置,还能识别其属性,规避了多个传统机械式激光雷达的应用瓶颈。



标签: ROSClub激光雷达自动驾驶

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