低速无人驾驶激光雷达(三)

作者&投稿:童贺 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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固态式

相比机械式激光雷达,固态激光雷达仅面向一个方向一定角度进行扫描,覆盖范围有所限制。但取消了复杂高频转动的机械结构,耐久性得到了巨大的提升,体积也可以大幅缩小。

当传统机械式激光雷达渐渐不能满足自动驾驶规模落地的需要,固态激光雷达开始被认为是自动驾驶规模化应用的关键。固态式激光雷达能够解决机械式激光雷达面临的一些问题,但也存在着一些限制。

当前的固态激光雷达方案主要分为三种: Flash、OPA以及MEMS。

Flash 能够在短时间内直接向前方发射出一大片覆盖探测区域的激光,通过高度灵敏的接收器实现对环境周围图像的绘制。Flash激光雷达的原理类似于拍照,但最终生成的数据包含了深度等3D数据。但是由于短时间内发射大面积的激光,因此在探测精度和探测距离上会受到较大的影响,当前也无法满足开放道路自动驾驶乘用车的需要。

OPA 发射的是电磁波,同样也是波的一种,波与波之间会产生干涉现象。通过控制相控阵雷达平面阵列各个阵元的电流相位,利用相位差可以让不同的位置的波源会产生干涉,从而指向特定的方向。往复控制相位差便可以实现扫描的效果。

OPA激光雷达要求阵列单元尺寸必须不大于半个波长,因此每个器件尺寸仅500nm左右,对材料和工艺的要求都极为苛刻,成本难以控制。上游的供应链尚未突破,OPA激光雷达的开发也存在诸多限制。

MEMS 采用二维微振镜,仅需要少量激光收发单元,通过一面MEMS微振镜来反射激光器的光束即可实现对目标物体的3D扫描,对激光器和探测器的数量需求明显减少。MEMS 激光雷达结构原理上减少了绝大部分运动结构,但仍有一丁点可运动部件,也就是偏振镜面工作时候做出的振动,因此,有一些人认为应该将MEMS归为混合固态类。固态激光雷达与非固态激光雷达的区分,重点不在于内部是否存在运动部件,而在于结构的可靠性,行业对于“固态”的期待,大多源于机械电机及轴承不可靠的方面衬托,而MEMS在结构的可靠性方面已经无限接近“固态”了。固态还是混合固态其实并不是关键,关键在于,MEMS方案是否能够满足自动驾驶的需要。

MEMS的主要优势在于体积小,容易集成,便于整机尽可能小型化,量产后成本较低……不过 MEMS 也有它的局限性,如有效距离短、FOV窄等。此外,MEMS 器件的核心结构是尺度很小的悬臂梁结构,如果芯片设计或者器件选型不得当,会因为外界的振动或者冲击导致断裂,对激光雷达企业的设计和生产能力要求较高。

总体而言,在当前的三种固态方案中,MEMS技术是最为成熟的,也是业界和投资界比较看好的,有望最快实现量产落地。




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蒙阴县17883014573: 无人驾驶落地是不是激光雷达成本过高制约的,激光雷达比毫米波雷达有什么优势 -
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蹉欧可乐: 这要看你是用在什么领域的了,不同领域的激光雷达各有千秋,像机器人领域,在国内业内一般都比较认可思岚科技,是国内性价比比较高的品牌,市面上很多机器人企业都是用它们家的.而在无人驾驶领域,国外的Velodyne相信很多人都知道.

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蹉欧可乐: 高速载人无人驾驶现在没有方法实现.但是中低速封闭式的园区内行驶的物流车、低速公交、矿山车已经可以上路了.京东在618搞的无人配送车采用速腾聚创16线激光雷达+3个单线激光雷达+摄像头的方案.新加坡已经出现了无人驾驶出租车了.

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