國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢,客戶群體也更為普遍。國內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認證(AEC-Q102)的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達實現(xiàn)的基礎,國內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商,國內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性,價格也有一定優(yōu)勢。光學部件方面,激光雷達公司一般為自主研發(fā)設計,然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達到或超越國外供應鏈的水準,且有明顯的成本優(yōu)勢,已經(jīng)可以完全替代國外供應鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。采用主動抗串擾設計,覽沃 Mid - 360 在多雷達環(huán)境下穩(wěn)定運行互不干擾。浙江覓道Mid-360激光雷達制造

激光雷達是自動駕駛領(lǐng)域非常依賴的傳感器,越來越多的自動駕駛公司看好激光雷達的應用前景。激光雷達具有較高的分辨率,可以記錄周圍環(huán)境的三維信息,激光雷達是主動發(fā)射型設備,對光照的變化不敏感,在有光照變化和夜晚等場景基本不會受到影響。此外激光雷達能夠提供水平360度的視野范圍,保證整個自動駕駛車基本上沒有視野盲區(qū)。但是激光雷達懼怕霧霾天氣,因為霧霾顆粒的大小非常接近激光的波長,激光照射到霧霾顆粒上會產(chǎn)生干擾,導致效果下降。隨著技術(shù)的進步,以及成本的下降,激光雷達會普及到更多領(lǐng)域。廣西軌旁入侵激光雷達覽沃 Mid - 360 實現(xiàn)感知升維,助力移動機器人自主完成復雜環(huán)境建圖。

優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:首先,該設計減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù),也隨之降低了對焦與標定的復雜度,因此生產(chǎn)效率得以大幅提升,并且相比于傳統(tǒng)機械式激光雷達,棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時間夠久,就能得到精度極高的點云以及環(huán)境建模,分辨率幾乎沒有上限,且可達到近100%的視場覆蓋率。劣勢:棱鏡式激光雷達FOV相對較小,且視場中心的掃描點非常密集,雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏,在雷達啟動的短時間內(nèi)會有分辨率過低的問題。對于高速移動的汽車來說,顯然不存在長時間掃描的情況,不過可以通過增加激光線束和功率實現(xiàn)更高的精度和更遠的探測距離,但機械結(jié)構(gòu)也相對更加復雜,體積讓前兩者更難以控制,存在軸承或襯套的磨損等風險。
激光雷達結(jié)構(gòu),激光雷達的關(guān)鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號處理器)、激光驅(qū)動、激光發(fā)射發(fā)光二極管、發(fā)射光學鏡頭、接收光學鏡頭、APD(雪崩光學二極管)、TIA(可變跨導放大器)和探測器,如下圖所示。其中除了發(fā)射和接收光學鏡頭外,都是電子部件。隨著半導體技術(shù)的快速演進,性能逐步提升的同時成本迅速降低。但是光學組件和旋轉(zhuǎn)機械則占具了激光雷達的大部分成本。激光雷達的種類,把激光雷達按照掃描方式來分類,目前有機械式激光雷達、半固態(tài)激光雷達和固態(tài)激光雷達三大類。其中機械式激光雷達較為常用,固態(tài)激光雷達為未來業(yè)界大力發(fā)展方向,半固態(tài)激光雷達是機械式和純固態(tài)式的折中方案,屬于目前階段量產(chǎn)裝車的主力軍??蛇_ 70 米 @80% 反射率探測,覽沃 Mid - 360 室內(nèi)外感知表現(xiàn)如一。

為了克服探測距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發(fā)模塊進行創(chuàng)新。車規(guī)級激光雷達鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達,Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面,實際也可歸為FlASH激光雷達。2019年8月27日,長城汽車與德國激光雷達廠商Ibeo正式簽署了激光雷達技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,三方合作的產(chǎn)品基礎就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長遠來看,F(xiàn)LASH激光雷達芯片化程度高,規(guī)模化量產(chǎn)后大概率能拉低成本,隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)LASH激光雷達有望成為主流的技術(shù)方案。覽沃 Mid - 360 水平 360° 視場角,全角度感知周圍環(huán)境無遺漏。河南連續(xù)波激光雷達
從 2D 升至 3D 感知,覽沃 Mid - 360 提升移動機器人室內(nèi)建圖定位效率。浙江覓道Mid-360激光雷達制造
也有使用相干法,即為調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會導致頻率的差異,將回波信號與本振信號混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號是光束往返時間的函數(shù)。調(diào)頻連續(xù)波激光雷達不會受到其他激光雷達或太陽光的干擾且無測距盲區(qū);還可以利用多普勒頻移測量物體的速度和距離。調(diào)頻延續(xù)波 LiDAR 概念并不新穎,但是面對的技術(shù)挑戰(zhàn)不少,例如發(fā)射激光的線寬限制、線性調(diào)頻脈沖的頻率范圍、線性脈沖頻率變化的線性度,以及單個線性調(diào)頻脈沖的可復制性等。浙江覓道Mid-360激光雷達制造