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盤點10個全固態激光雷達設計公司

ml8z_IV_Technol ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-11-27 08:58 ? 次閱讀

1. Quanergy(美國)

在全固態LiDAR領域最吸睛的公司則是Quanergy。Quanergy成立于2012年,總部位于硅谷中心的加州桑尼維爾,專注于研發激光雷達,其領先的固態LiDAR傳感器和軟件可實時捕獲和處理高清3D地圖數據和進行對象偵測、跟蹤和分類,應用領域包括運輸、安防、地圖和工業自動化等。Quanergy的LiDAR傳感器在六大關鍵商業化指標(成本、性能、可靠性、尺寸、重量和功率效率)上均處于領先地位,同時滿足利用固態技術進行大規模部署所要求的耐久性和可靠性。

Quanergy采用光學相控陣技術,在2016年發布了號稱全球首款的固態激光雷達傳S3,其成本在200美元。官方透露,如果量產每臺成本有望控制在100美元。S3采用了相控陣技術,不含任何旋轉活動部件,實現了小型化,并提高了可靠性。S3于2017年正式推出市場,是全球首款、也是唯一一款汽車級固態LiDAR系統,在成本、性能和可靠性方面均處于行業領先地位。

在效果上,S3可以達到厘米級精度,30赫茲掃描頻率,0.1 °的角分辨率以及不同天氣條件下的高穩定性。這些特性比起一般的激光雷達,更具競爭力。雖然只有八線,但是每秒鐘掃描接近0.5個百萬點,產生五十萬點的點云數據量,就是橫向掃描的時候,橫向的角度分辨率非常高。

凡事都有利弊,固態技術利用了相控陣列激光轉向技術來代替傳統的旋轉鏡子,減少了光學鏡片,從根源上降低了激光雷達的成本(主要成本在光學鏡片)但是其垂直區域就比較小,使得測繪的點云數據偏少,垂直分辨率低。

Quanergy的光學相控陣掃描僅能對發射激光束指向進行控制,不能實現接收光路進行同步掃描,這就要求S3激光雷達必須采用一個大視場的接收光學系統來接收激光的回波信號。如果掃描角度范圍為±60o,那么接收視場的角度也必須達到±60o,這會造成信噪比的下降,而且容易受到其他同類系統發射的激光信號和太陽直射的干擾。

2. LeddarTech(加拿大)

LeddarTech成立于2007年,總部位于加拿大,專注于為自動駕駛汽車和駕駛輔助系統開發自己的LiDAR技術。

2016年9月,LeddarTech 開賣模塊化Vu8 固態激光雷達,售價475美元,檢測距離215米。2017 CES上,LeddarTech展示了下一代LeddarCore芯片,支持MEMS微鏡和2D/3D Flash 激光雷達。

其在CES 2018重磅展出LeddarCore LCA2芯片——業界首款能夠實現車用LiDAR大規模量產的3D固態LiDAR芯片,包括LCA2芯片工程樣品,以及基于LCA2的3D泛光(Flash)LiDAR模組。同時展出的還包括目前仍處于開發階段的LiDAR系統分立方案LeddarCore LCA3,首款樣品計劃將于2018年底前推出。

LeddarCore LCA2芯片已經被提名為CES2018“汽車智能和自動駕駛技術”,以及“嵌入式技術”兩個類目的創新大獎。可實現3D固態Flash LiDAR迅速產業化,同時滿足汽車產業在成本、性能和可靠性方面嚴苛要求的LiDAR芯片解決方案。

3. Oryx Vision(以色列)

以色列初創公司Oryx Vision創立于2009年,為自動駕駛汽車開發固態深度視覺解決方案。該公司近期發布了一款新型LiDAR傳感器,利用了長波紅外激光器來追蹤路面上的物體。Oryx的相干光LiDAR系統使用一種被稱為“納米天線”的技術,不像激光雷達那樣通過光電傳感器來偵測光線粒子,而是根據光的“波粒二象性”以波的形式使用納米天線來感知反射回來的信號(光)。這款新型LiDAR傳感器納米天線可以接收波長為10微米的電磁波,這種波長能有效穿透煙霧,而且不會像激光雷達那樣受強光影響。

Oryx Vision憑借納米天線陣列LiDAR,找到了困擾自動駕駛汽車商業化的主要問題:如何平衡探測距離、精度和成本三者的關系。OryxVision深度傳感器可以檢測到150米遠的微小物體,它既可以在暗夜里工作,也不會受直射的陽光影響,而即使在雨霧等極端天氣條件下也可以穩定工作。OryxVision傳感器可以無縫集成到車輛的四周,一組這樣的傳感器不但可以提供360°范圍的高性能的景深探測覆蓋,而且價格低廉。

Oryx Vision使用的是長波太赫茲紅外激光的激光器,因為這種紅外光人眼不可見,功率更高。而這種紅外光還很難被水吸收,不會被云霧、強烈的陽光直射所干擾。當發射出的激光反射回傳感器時,光學器件將反射回的入射光引導到大量極小的整流納米天線上。入射光在被整流的天線中產生AC響應,換句話說,被轉換成DC信號。該系統的靈敏度是傳統LiDAR的上百倍。因為天線將入射光處理為波,所以它們還可以檢測到多普勒效應(由于其反彈的相對運動而引起的頻率變化),并且由此還可以確定在道路中或附近的其它物體的速度。

Oryx Vision采用的納米天線只有25平方微米,使用薄膜芯片制造工藝直接在集成電路上制造。每個納米天線只有5 x 5平方微米,使用薄膜芯片制造工藝在硅晶圓上形成陣列,成本相當低廉。而且這將使得信號被饋送到機器學習系統相當簡單,而這個機器學習系統可以對場景中的對象進行分類,從而使得對場景的感知更加智能化。

4. XenomatiX(比利時)

XenomatiX成立于2013年,總部位于比利時魯汶。其LiDAR沒有任何運動部件,尺寸小、功耗低,基于成熟的半導體元器件,創新的投影模式保證了出色的耐久性。通過數千束激光的同時照明,分辨率達到每秒百萬次的測量,從而能識別汽車周圍的任一細節事物。使用平行的低功率激光束,利用電荷積分飛行時間(ToF)法來測量距離,工作范圍達200米。

5. Continental(德國)

德國大陸集團(Continental)創始于1871年,是具有百年歷史的跨國性企業集團,世界領先的汽車配套產品供應商之一。大陸集團依靠強大的研發團隊,設計生產的短距激光雷達SRL1成為一款可靠且高效的固態LiDAR,無需任何機械運動部件即可實現正面碰撞檢測等應用。SRL1提供基于紅外激光技術的緊急制動輔助功能,且已經在微型車上使用。Continental于去年買下美國的3D泛光(Flash)激光雷達公司Advanced ScientificConcepts,在法蘭克福車展上,大陸這一采用Flash技術方案的固態激光雷達也出現在展示區,設計探測距離達到200米。

6. TetraVue(美國)

TetraVue成立于2008年,總部位于美國加州。其獨創的“光切片(Light Slicer)”專利技術,集成了固態激光雷達發射單元,深度感知攝像頭,以及標準的CMOS和CCD像素技術等一系列傳感器和算法,能夠通過時間維度和距離維度的量測,利用標準的CMOS傳感器測算光學強度信息

TetraVue的高分辨率激光雷達,將標準的2D CMOS/CCD,結合新的飛行時間(TOF)模式,距離100米以上,低于200美元,投資者包括博世資本、三星、鴻海等。

7. Blackmore(美國)

Blackmore總部位于美國蒙大拿洲博茲曼,是研發緊湊型調頻連續波(FMCW)LiDAR的領導者,并提供配套的分析工具軟件。產品可應用在關鍵任務、汽車、軍事和工業環境,這些應用場景中,傳統的光電/紅外傳感器和直接探測3D成像則受到成本和性能規格限制。Blackmore推出的全球首款汽車應用的FMCW LiDAR,最大探測距離超過200m;速度測量+/- 150m/s, 分辨率0.2m/s。FMCWLiDAR并沒有采用最容易理解的主流飛行時間法(Time of Flight, ToF),而是通過測量反射波的頻率改變來測距,精度更高,原理與傳統雷達類似;通過分離多普勒頻移,可以同時提供目標速度數據,不受霧、雨雪、灰塵影響。

Blackmore擁有獨一無二的創新型FMCW LiDAR技術,能夠為未來的自動駕駛汽車提供全新維度的數據支持。”實現自動駕駛,需要應用低成本LiDAR傳感器。除了更具成本效益,Blackmore的FMCW LiDAR技術相比傳統的脈沖LiDAR系統,還擁有許多極具競爭力的技術優勢,能夠幫助自動駕駛開發商更快地達成設計目標。Blackmore突破性的FMCW LiDAR技術可以消除干涉,提高遠距離探測性能,并能夠同時支持距離和速度的探測,而這正是自動駕駛更加安全的關鍵。”

除了LiDAR傳感器硬件,Blackmore還提供軟件和分析工具,例如用于行人識別的微多普勒步態識別技術,幫助它們最大化的利用FMCWLiDAR傳感器性能。。Blackmore首席執行官RandyReibel博士稱,速度和距離的同時探測能力,正是Blackmore相比其他競爭對手的差異化優勢。同時測量任意物體的距離和速度信息,能夠為自動駕駛系統提供更豐富的必要信息,實現更安全的自動駕駛。

8. Strobe / GM(美國)

Strobe是從OEwaves獨立出來的一家專注于自動駕駛汽車LiDAR開發的創業公司。OEwaves由Strobe公司主要創始人之一創辦于2000年8月,核心技術包括光電振蕩器(OEO)和“回音壁模式(whispering gallery mode)”光學諧振腔。Strobe于2017年10月被通用(GM)收購。收購時Strobe僅有12名員工,該公司專注于為自動駕駛汽車開發100美元以下的全固態LiDAR。Strobe模仿線性調頻雷達開發了一種線性頻率調制(FM)激光,其線性脈沖的頻率能夠線性變化。探測器通過測量反射的線性調頻脈沖激光的相位和頻率,不僅能夠獲得物體的距離信息,還能測量其相對運動速度。

9. 光珀智能(中國)

光珀智能(Genius Pros)位于中國杭州,該公司推出了“光珀第一代ToF傳感器芯片”,基于這樣的芯片,構建了三個固態面陣式激光雷達技術平臺,分別滿足不同距離下(近、中、遠),強陽光下(100Klux),大場景(70?),高精度(<1%),高空間分辨率(0.06?V)等三維感知需求。這三個技術平臺可以服務于智能安防、機器人的導航與避障、無人駕駛的環境感知。特別是在無人駕駛領域,光珀的傳感器滿足了量產無人車對激光雷達低成本、高空間分辨率的兩大需要。

10. 北醒光子(中國)

北醒光子(Benewake)于2015年成立于北京,專注于固態激光雷達的研發和制造。北醒研發的CE30,是一款具有大視場角的全固態激光雷達。它可同時輸出132°水平視場、9°垂直視場范圍內的灰度與深度信息,且內部無任何機械旋轉部件,以保證更高的可靠性與穩定性。

此外,ADI亞德諾半導體從Vescent公司購買了可用于改變光束方向的液晶光導技術,還與提供固態照明模塊的TriLumina公司,合作開發低成本的汽車快閃激光雷達模組。德國激光雷達供應商Ibeo,國內鐳神智能、速騰聚創等企業均已在全固態LiDAR領域布局,速騰聚創已經展示其MEMS固態激光雷達。顯然,搶占全固態LiDAR的先機,就搶食到未來自動駕駛的“香餑餑”,全固態LiDAR已成為兵家必爭之地。

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原文標題:全固態激光雷達設計公司簡介

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