1. Quanergy(美國)
在全固態(tài)LiDAR領(lǐng)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(fā)激光雷達,其領(lǐng)先的固態(tài)LiDAR傳感器和軟件可實時捕獲和處理高清3D地圖數(shù)據(jù)和進行對象偵測、跟蹤和分類,應用領(lǐng)域包括運輸、安防、地圖和工業(yè)自動化等。Quanergy的LiDAR傳感器在六大關(guān)鍵商業(yè)化指標(成本、性能、可靠性、尺寸、重量和功率效率)上均處于領(lǐng)先地位,同時滿足利用固態(tài)技術(shù)進行大規(guī)模部署所要求的耐久性和可靠性。
Quanergy采用光學相控陣技術(shù),在2016年發(fā)布了號稱全球首款的固態(tài)激光雷達傳S3,其成本在200美元。官方透露,如果量產(chǎn)每臺成本有望控制在100美元。S3采用了相控陣技術(shù),不含任何旋轉(zhuǎn)活動部件,實現(xiàn)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(tài)LiDAR系統(tǒng),在成本、性能和可靠性方面均處于行業(yè)領(lǐng)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(wěn)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(chǎn)生五十萬點的點云數(shù)據(jù)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(tài)技術(shù)利用了相控陣列激光轉(zhuǎn)向技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的旋轉(zhuǎn)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(qū)域就比較小,使得測繪的點云數(shù)據(jù)偏少,垂直分辨率低。
Quanergy的光學相控陣掃描僅能對發(fā)射激光束指向進行控制,不能實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)發(fā)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(tǒng)開發(fā)自己的LiDAR技術(shù)。
2016年9月,LeddarTech 開賣模塊化Vu8 固態(tài)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(yè)界首款能夠?qū)崿F(xiàn)車用LiDAR大規(guī)模量產(chǎn)的3D固態(tài)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(fā)階段的LiDAR系統(tǒng)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(jīng)被提名為CES2018“汽車智能和自動駕駛技術(shù)”,以及“嵌入式技術(shù)”兩個類目的創(chuàng)新大獎??蓪崿F(xiàn)3D固態(tài)Flash LiDAR迅速產(chǎn)業(yè)化,同時滿足汽車產(chǎn)業(yè)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(chuàng)公司Oryx Vision創(chuàng)立于2009年,為自動駕駛汽車開發(fā)固態(tài)深度視覺解決方案。該公司近期發(fā)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(tǒng)使用一種被稱為“納米天線”的技術(shù),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(jù)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(yè)化的主要問題:如何平衡探測距離、精度和成本三者的關(guān)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(wěn)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(fā)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(chǎn)生AC響應,換句話說,被轉(zhuǎn)換成DC信號。該系統(tǒng)的靈敏度是傳統(tǒng)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?shù)土?。而且這將使得信號被饋送到機器學習系統(tǒng)相當簡單,而這個機器學習系統(tǒng)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(chuàng)新的投影模式保證了出色的耐久性。通過數(shù)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(jié)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(chuàng)始于1871年,是具有百年歷史的跨國性企業(yè)集團,世界領(lǐng)先的汽車配套產(chǎn)品供應商之一。大陸集團依靠強大的研發(fā)團隊,設(shè)計生產(chǎn)的短距激光雷達SRL1成為一款可靠且高效的固態(tài)LiDAR,無需任何機械運動部件即可實現(xiàn)正面碰撞檢測等應用。SRL1提供基于紅外激光技術(shù)的緊急制動輔助功能,且已經(jīng)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(shù)方案的固態(tài)激光雷達也出現(xiàn)在展示區(qū),設(shè)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(chuàng)的“光切片(Light Slicer)”專利技術(shù),集成了固態(tài)激光雷達發(fā)射單元,深度感知攝像頭,以及標準的CMOS和CCD像素技術(shù)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(jié)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(fā)緊湊型調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)LiDAR的領(lǐng)導者,并提供配套的分析工具軟件。產(chǎn)品可應用在關(guān)鍵任務(wù)、汽車、軍事和工業(yè)環(huán)境,這些應用場景中,傳統(tǒng)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(guī)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(tǒng)雷達類似;通過分離多普勒頻移,可以同時提供目標速度數(shù)據(jù),不受霧、雨雪、灰塵影響。
Blackmore擁有獨一無二的創(chuàng)新型FMCW LiDAR技術(shù),能夠為未來的自動駕駛汽車提供全新維度的數(shù)據(jù)支持。”實現(xiàn)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(shù)相比傳統(tǒng)的脈沖LiDAR系統(tǒng),還擁有許多極具競爭力的技術(shù)優(yōu)勢,能夠幫助自動駕駛開發(fā)商更快地達成設(shè)計目標。Blackmore突破性的FMCW LiDAR技術(shù)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(guān)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(tài)識別技術(shù),幫助它們最大化的利用FMCWLiDAR傳感器性能。。Blackmore首席執(zhí)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(yōu)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(tǒng)提供更豐富的必要信息,實現(xiàn)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(fā)的創(chuàng)業(yè)公司。OEwaves由Strobe公司主要創(chuàng)始人之一創(chuàng)辦于2000年8月,核心技術(shù)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(fā)100美元以下的全固態(tài)LiDAR。Strobe模仿線性調(diào)頻雷達開發(fā)了一種線性頻率調(diào)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(diào)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(gòu)建了三個固態(tài)面陣式激光雷達技術(shù)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(shù)平臺可以服務(wù)于智能安防、機器人的導航與避障、無人駕駛的環(huán)境感知。特別是在無人駕駛領(lǐng)域,光珀的傳感器滿足了量產(chǎn)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(tài)激光雷達的研發(fā)和制造。北醒研發(fā)的CE30,是一款具有大視場角的全固態(tài)激光雷達。它可同時輸出132°水平視場、9°垂直視場范圍內(nèi)的灰度與深度信息,且內(nèi)部無任何機械旋轉(zhuǎn)部件,以保證更高的可靠性與穩(wěn)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(shù),還與提供固態(tài)照明模塊的TriLumina公司,合作開發(fā)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(nèi)鐳神智能、速騰聚創(chuàng)等企業(yè)均已在全固態(tài)LiDAR領(lǐng)域布局,速騰聚創(chuàng)已經(jīng)展示其MEMS固態(tài)激光雷達。顯然,搶占全固態(tài)LiDAR的先機,就搶食到未來自動駕駛的“香餑餑”,全固態(tài)LiDAR已成為兵家必爭之地。
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傳感器
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原文標題:全固態(tài)激光雷達設(shè)計公司簡介
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